Technisches Gebiet

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und eine Vor¬ richtung zur Entfernung von auf dem Zahnschmelz aufgekleb¬ ten, einer orthodontischen Behandlung dienenden Brackets oder anderer metallischer Dentalobηekte, wobei die Klebe- schicht zwischen dem Bracket bzw. dem Objekt und dem Zahn¬ schmelz durch Erwärmung in ihrer Haftfähigkeit reduziert wird.

Zugrundeliegender Stand der Technik

Es ist bekannt, bei zahnregulierenden Maßnahmen, auf die Zahnaußenfläche Brackets zu kleben, die dann über entspre- chende Spanndrähte einer dauernden Belastung in einer vor¬ bestimmten Richtung unterworfen werden, um auf diese Art und Weise nach und nach den Zahn in die gewünschte Posi¬ tion zu bringen. Da auf die Brackets eine vergleichsweise hohe Belastung einwirkt, muß die Verbindung zur Zahnober- fläche möglichst fest sein. Eine Möglichkeit besteht da¬ rin, die Brackets mittels Metallschlingen mechanisch am Zahn zu befestigen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, und nur um diese geht es bei der vorliegenden Erfindung, die Brackets aufzukleben.

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Um die Haftung des Klebers am Zahn zu erhöhen, wird die Zahnoberfläche angeätzt, um eine schwammartige Vergröße¬ rung dieser Oberfläche zu erreichen.

Ist die dauerhafte Verbindung der Brackets mit den zu be- handelnden Zähnen bei der orthodontischen Behandlung beson¬ ders wünschenswert, so stellt sie ein Problem für die Ent¬ fernung der Brackets nach Beendigung der Behandlung dar. Bisher ist es üblich, eine mechanische Entfernung der Brackets vorzunehmen, wobei Beschädigungen des Zahnes in Kauf genommen werden. Bei dieser Entfernungsart wird das Bracket z. B. mit einer Zange ergriffen und gewaltsam vom Zahn abgeschert, abgedreht oder abgehebelt, wobei die Kle¬ beschicht zerreißen soll. Hierbei besteht die Gefahr, daß Zahnschmelz mit abgerissen wird.

Aus der US-PS 4 455 138 ist ein Werkzeug bekannt, das mit einer beheizbaren Klinge in Ausnehmung an den Brackets ein¬ greifen kann. Der Benutzer hält dabei das Werkzeug solange an das Bracket bis die heiße Klinge letzteres so weit er¬ wärmt hat, daß die Wärme die Ha tfähigkeit des Klebers re- duziert hat. Mit dem klingenförmigen Werkzeug kann dann das Bracket abgeschert werden.

Ein besonderer Nachteil dieses bekannten Werkzeuges be¬ steht darin, daß z.B. bei unvorhergesehener Kopfbewegung

des Patienten oder bei anderen Einflüssen das heiße Werk¬ zeug den Patienten berühren kann, so daß es dann zu örtli¬ chen Verbrennungen kommen kann. Auch kann es zur überhit- zung des Zahnes selbst kommen mit den weiter unten noch zu beschreibenden Nachteilen.

Offenbarung der Erfindung

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Beeinflus¬ sung der Klebeschicht zu erreichen, bei dem der Zahn des Patienten nachhaltig geschützt ist, derart, daß es zu ei¬ ner Aufheizung des Zahnes selbst gar nicht kommen kann.

Bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird die¬ se Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Er¬ wärmung durch eine direkte elektrische Widerstandserwär¬ mung vorgenommen wird. Durch die Widerstandserwärmung des Werkzeuges wird erreicht, daß das Werkzeug zunächst völlig kalt ist, bei Handhabungsfehlern kann es daher nicht zu Verbrennungen bei dem Patienten kommen. Auch eignet sich die Widerstandserwärmung der metallischen Objekte beson¬ ders dazu, daß die Behandlung sehr kurz erfolgen, da durch eine Widerstandserwärmung die metallischen Objekte sehr schnell erhitzt werden und es damit sehr rasch zum Ablösen der Kleberbeschichtung kommen kann.

Die Erfindung macht sich die Zusammensetzung der zum Ein¬ satz kommenden Klebstoffe zu Nutze, die im Regelfalle kunststoffgebundene Composite darstellen, die durch Wärme in ihrer Haftfähigkeit stark beeinflußbar sind. Durch die Erwärmung dieser in der Praxis sehr dünnen Kleberschicht wird die Haftfähigkeit stark vermindert und das aufgekleb¬ te Bracket kann leicht abgehoben werden. Dies kann dabei so geschehen, daß das einzelne Bracket unbeschädigt bleibt, was beim bisherigen Abreißen oder Abscheren nicht gewährleistet ist, so daß die Brackets einer heute ge¬ wünschten Wiederverwendung zugeführt werden können.

In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß die Erwär¬ mung als Kurzzeiterwärmung durchgeführt wird, wie dies be¬ reits oben angesprochen wurde.

Die Aufbringung der notwendigen Energie kann in sehr unter¬ schiedlicher Weise vorgenommen werden. So sieht die Erfin¬ dung in einer Ausgestaltung vor, daß die elektrische Wider¬ standserwärmung durch eine Folge hochfrequenter Wechsel¬ stromimpulse vorgenommen wird, wobei die Erfindung eben- falls vorsehen kann, daß die Widerstandserwärmung über ei¬ ne Gleichstromquelle vorgenommen wird.

Zweckmäßig ist das Verfahren so ausgestaltet, daß die Wi¬ derstandserwärmung durch ein pinzetten- oder zangenähnli¬ ches Greifwerkzeug aufgebracht wird. Werden nämlich die

Dentalobjekte, die auf- den Zähnen aufgeklebt sind, über¬ hitzt, so kommen bei den einzusetzenden Klebstoffen Tempe¬ raturen bis zu 200 C in Frage, auf die das metallische Objekt sehr kurzfristig erhitzt wird. Daher ist es sinn- voll, dieses auch direkt zu ergreifen, damit es sich im heißen Zustand zwar vom Zahn löst, nachträglich allerdings in den Mundraum fällt und dort Verbrennungen verursacht. In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß das Greif¬ werkzeug in einer Gleichstromquelle verbindbar ist, wobei von der Gleichstromquelle eine niedrige Spannung mit einer hohen Stromstärke für einen vergleichsweise kurzen Zeit¬ raum aufgebracht wird, wobei hier insbesondere vorgesehen ist, daß die Gleich- oder auch Wechselspannung von 2 Volt und ein Stromimpuls von bis zu 1 Kilo-Ampere in einem Zeitraum von einige Millisekunden zum Einsatz kommt.

Spannung, Stromart und Stromstärke können von den hier an¬ gegebenen Bereichen selbstverständlich abweichen, diese liegen insbesonαere in der Art der zum Einsatz kommenden Metalle der Dentalobjekte und dgl. mehr.

Ein wesentlicher Faktor bei der Ablösung der Brackets un¬ ter Wärmeentwicklung ist darin zu sehen, daß ein Zahn in seinem Inneren nicht höher als 56°C erhitzt werden darf, um biologische Schädigungen zu vermeiden, d.h. um der Gefahr entgegenzutreten, daß das Körpereiweiß nicht zu koagulieren beginnt. Um diese Gefährdung mit Sicherheit

auszuschließen, sollte eine max. Innentemperatur des Zah¬ nes von 45°C nicht überschritten werden. Das Erreichen dieser Temperatur hängt selbstverständlich von der Er¬ hitzungstemperatur der Brackets und der Dauer ab, d.h. wie lange diese Wärme auf den Zahn einwirken kann. Bei einer indirekten Erwärmung mit beispielsweise einem erhitzten Werkzeug sollten Temperaturen von 15U C nicht über¬ schritten werden, die Einwirkungsdauer sollte etwa 8 sec. nicht überschreiten.

10 Bei der direkten Erwärmung können diese Verhältnisse ge¬ ringfügig- anders liegen. Dabei kann-das Bracket eine Spit¬ zentemperatur von 2Ü0°C erreichen,-da dies nur für Bruchteile von Sekunden der Fall ist, besteht das Risiko nicht, den Zahn über die gewünschte Innentemperatur von ---5 45°C hinaus zu erhitzen.

Die Erfindung sieht auch zur Lösung der oben formulierten Aufgabe eine etwas andere Art der Beein lussung der Haft¬ kleberbeschichtung vor. Diese Energieeinbringung in die Kleberschicht besteht bei einer abgewandelten Verfahrens- ²⁰ weise der Erfindung darin, daß durch Ultraschall die Haft¬ fähigkeit reduziert wird.

Grundsätzlich ist es bekannt, beispielsweise bei der Zahn¬ steinentfernung, sich der Ultraschalltechnologie zu bedie¬ nen.

Die oben definierte Aufgabe wird bei einer Vorrichtung ins¬ besondere zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens bei Temperaturbeeinflussung gemäß der Erfindung dadurch ge¬ löst, daß die Vorrichtung aus zwei elektrisch gegeneinan¬ der isolierten pinzettenähnlichen Greifschenkein besteht, die mit einer einen Gleich- oder Wechselstrom liefernden guelle verbindbar sind.

Dieses zangenartige oder pinzettenartige Instrument hat den Vorteil, daß es zum einen das Bracket halten kann und zum anderen über dieses Instrument- direkt die notwendige Energie zugeführt werden kann, um die Klebstoffschicht zu erwärmen.

In einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung sieht die Erfindung auch vor, daß die Vorrichtung mit einer Schutz- Schaltung derart versehen ist, daß der Hochstromimpuls erst dann ausgelöst werden kann, wenn der elektrische Kon¬ takt zwischen abzulösendem ODjekt und den Greifschenkeln des Greitwerkzeuges vorhanden ist.

Mit dieser Gestaltung ist der besondere Vorteil verbunden, daß es nicht zu Fehlbetätigungen kommen kann, z. B. daß sich durch ein Berühren der Zangenarme diese schon vor Er¬ greifen des Brackets so stark erhitzen, daß es ggf. zu Ver¬ letzungen beim Patienten führen kann.

Die Erfindung sieht auch vor, daß sie zur Erzeugung des Hochstromimpulses mit einer Kondensatorbatterie, ausge¬ rüstet ist, deren Impuls über ein Stromschaltelement freigegeben wird.

Andere zweckmäßige Gestaltungen bestehen darin, daß die inzettenschenkel mit wenigstens teilweise auswechselbar, den jeweiligen Objekten angepaßten Greifenden ausgerüstet sind, wobei die Erfindung auch vorsieht, daß die Vorrich¬ tung mit einer optischen und/oder akustischen Kontaktanzei- ge ausgerüstet ist.

Auch kann die Vorrichtung mit einem Zeitrelais verbunden sein, wenn dies je nach Gestaltung notwendig sein sollte.

Dieses Zeitrelais hat die besondere Aufgabe, eine mehrfa¬ che hintereinander abfolgende Energieeinleitung in die Brackets in zu kurzen Abständen zu verhindern. Geschieht nämlich eine zu häufige Beaufschlagung der Brackets über die erfindungsgemäße Vorrichtung in zu kurzen Abständen, so besteht die Gefahr, daß sich diese so erheblich erhit¬ zen, αaß der Zahn davon Schaden nehmen kann, es kann ohne weiteres zum Glühen der Brackets kommen. Das Zeitrelais verhindert dies durch eine Sperre, die das Gerät so lange funktionsuntüchtig hält bis eine Abkühlung der Brackets mit Sicherheit gewährleistet ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei¬ spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 die vereinfacht wiedergegebene Gestaltung der Gleichstromquelle,

Fig. 2 ein auf einen Zahn aufgeklebtes Bracket und in

Fig. 3 in räumlicher Darstellung einmal dieses Ausfüh¬ rungsbeispiel eines GreifWerkzeuges.

Die erfindungsge aße Vorrichtung zur Ablösung eines von auf der Oberfläche 1 eines Zahnes 2 über eine Klebstoff¬ schicht 3 aufgeklebten Brackets 4 besteht im wesentlichen aus einer allgemein mit 5 bezeichneten Gleichstromquelle und einem allgemein mit 6 bezeichneten Greifinstru ent.

Das Greifinstrument 6 weist zwei über eine Isolierung 7 miteinander verbundene GreifSchenkel 8 auf. Diese Greif¬ schenkel 8 sind mit Steckerbuchsen 9 ausgerüstet, in die Stecker lü eines Verbindungskabels einsteckbar sind, mit welchem das Greifinstrument 6 mit der Gleichstromquelle 5 verbunden werden kann.

Die in Fig. 1 wiedergegebene Gleichstromquelle 5 ist im wesentlichen in Art eines Batterieladegerätes ausgebildet und zu diesem Zweck mit einem lösbaren Netzanschluß 11 für z.B. 220 Volt bei 50 Hz ausgerüstet. Die zu ladende Batte- rie ist mit 12 bezeichnet. Der Ausgang des Batterieladege¬ rätes mit 13. In dem Batterieladegerät ist ein Zeitrelais 14 vorgesehen, wobei das Gesamtgerät noch über einen Lei¬ stungsschalter 15 betätigbar ist. Die mit den Leistungs¬ steckern 10 verbundenen Kabelenden sind in Fig. 1 mit 16 bezeichnet.

Die wesentlichen Funktionen der in Fig. 1 vereinfacht wie¬ dergegebenen Schaltung bestehen darin, das Instrument 6 über kurze Zeiten mit einer vergleichsweise geringen Span¬ nung von etwa 2 Volt bei einer vergleichsweise hohen Strom- stärke von 100 Ampere und mehr zu versorgen, und zwar in einem sehr kurzen Zeitraum von einigen Millisekunden.

Z. B. scnaltet der Benutzer bei Anlage den Schenkel 8 an das Bracket 4 die Gleichstromquelle 5 über den Leistungs¬ schalter 15, z. B. durch Betätigung eines nicht näher dar- gestellten Fußschalters, an. Die Gleichstromquelle 5 lie¬ fert dann innerhalb einiger Millisekunden eine Spannung von 2 Volt bei einer Stromstärke von 100 Ampere und dar¬ über zwischen den Enden der beiden GreifSchenkel 8, die das Bracket 4 als dazwischen eingeklemmten Widerstand be- nutzen. Durch den fließenden Gleichstrom wird das Bracket

4 erwärmt und gibt die Wärme dann auch an die Klebstoff¬ schicht 3 ab. Durch die Erwärmung der Klebstoffschicht wird diese in ihrer Haftfähigkeit sehr stark vermindert, so daß das Bracket 4 leicht mit Hilfe des Greifinstrumen- tes 6 abgehoben werden kann, ohne daß es zur Beschädigung der Oberfläche 1 des Zahnes 2 kommt.

Das Zeitrelais 14 sorgt dafür, daß zwischen zwei Schaltvor¬ gängen eine gewisse Zeit vergehen muß, die so eingestellt ist, daß ein zwar erwärmtes Bracket, allerdings noch nicht entferntes Bracket, bei erneutem Ergreifen und Erwärmen durch die Zange 6 vorher ausreichend Zeit gehabt hatte, sich genügend abzukühlen.

Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Er¬ findung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So ist die Erfindung nicht auf ie spezielle Art der Pinzettenschenkelgestaltung be¬ schränkt, auch nicht auf die angegebenen Strom- und Span¬ nungswerte ebenso nicht auf die Zeitangaben. Je nach Legie¬ rungsart der Brackets 4 können hier andere Ströme, Span- nungen und Zeiten vorgesehen sein. So kann auch die Gleich¬ stromquelle selbst mit einer entsprechenden Steuerung aus¬ gerüstet sein, die z.B. vom Benutzer einzustellen ist, was allerdings nicht näher dargestellt wurde.