DE60010634T2

DE60010634T2 - Hochflexibles Instrument für medizinische und/oder zahnärztliche Anwendungen

Info

Publication number: DE60010634T2
Application number: DE60010634T
Authority: DE
Inventors: Ralph C. Tulsa Mays
Original assignee: PRO POST Inc TULSA; Pro Post Inc
Current assignee: PRO POST Inc TULSA; Pro Post Inc
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2020-12-22
Also published as: EP1110513A2; EP1110513A3; ATE266364T1; EP1110513B1; US6267592B1; US6520774B1; DK1110513T3; DE60010634D1

Description

Diese Erfindung betrifft ein hochflexibles Instrument, das besonders anpassungsfähig bei der Verwendung als Wurzelinstrument ist, ganz besonders eine Wurzelfeile zur Verwendung durch Ärzte beim Entfernen des Pulpamaterials aus einer freigelegten Wurzel eines Zahns und für das Formen des Wurzelkanals, um Füllmaterial, gewöhnlich Guttapercha, aufzunehmen. Einer der wesentlichsten Fortschritte in der Zahnmedizin der vergangenen Jahre war die verbesserte Behandlung von mit Abszessen befallenen Zähnen. In der Vergangenheit wurde ein Zahn, der einmal abszediert war, gewöhnlich als das einzige Heilmittel, gezogen, um die intensiven Schmerzen, die gewöhnlich erzeugt werden, wenn ein Zahn abszediert ist, zu beseitigen. Unter "abszediert" versteht man gewöhnlich, dass der Wurzelkanal des Zahns infiziert ist und die Infektion zu einem Druck auf den Zahn und den damit verbundenen Nervenendigungen führt, was manchmal zu nahezu unerträglichen Schmerzen führt. Mit dem Aufkommen der Zahnwurzelheilkunde wurde die drastische Maßnahme einer Extraktion eines abszedierten Zahnes beseitigt.
Der erste Schritt bei einer Wurzelbehandlung eines abszedierten Zahns besteht darin, eine Öffnung in die Krone des Zahns zu bohren, um Zugang zu dem Wurzelkanal bereitzustellen. Ist einmal der der Krone angrenzende Wurzelkanal freigelegt, dann muss der Arzt den Wurzelkanal von Pulpamaterial gründlich reinigen, da, wenn das Pulpamaterial nicht gründlich und sorgfältig entfernt wird, es die Ursache einer fortdauernden Infektion innerhalb des Inneren des Zahns werden kann.
Beispielhaft ist in der FR 1163169 ein Wurzelinstrument beschrieben, in dem ein Stab in einige Stränge aufgespalten ist, die umeinander gedreht sind. Die Stränge weisen zum Entfernen von Pulpamaterial an Enden davon geeignete Schneidkanten auf. Es ist jedoch nicht nur notwendig, dass das Pulpamaterial rein ist, sondern dass der Wurzelkanal normalerweise in einer derartigen Weise geformt werden muss, so dass sorgfältiges Füllen des Wurzelkanals mit einem Füllmaterial ausgeführt werden kann. Obwohl andere Typen von Füllmaterialien gegenwärtig immer noch bereitgestellt werden, ist das am meisten genutzte Füllmaterial ein als "Guttapercha" bezeichnetes pastenartiges Material. Wenn der Kanal nicht richtig gesäubert und geformt ist, kann der Schritt des Füllens mit Guttapercha leere Bereiche hinterlassen, die die Einbringung von organischem Material in den Wurzelkanal herausfordern, was von einer bakteriellen Wirkung gefolgt sein kann. Daher besteht durch den Arzt großes Bemühen beim Säubern und Formen des Wurzelkanals, um erfolgreich die Wurzelbehandlung eines abszedierten Zahns zu vollbringen, und diese Schritte werden durch Verwenden von kegelförmigen Feilen mit kleinem Durchmesser vollbracht, die durch den Arzt durch den freigelegten Kronenbereich in den Wurzelkanal eingefügt werden, im Gegensatz zu der FR 1163169 , worin sie nicht gekegelt sind. Der Kanal muss von dem Kronenbereich fortschreitend bis zu dem Wurzelapex gereinigt werden. Wurzelkanäle treten normalerweise in einer kegelförmigen Gestalt auf, wobei der Querschnittsdurchmesser des Wurzelkanals nahe der Krone des Zahns normalerweise größer ist und normalerweise am Apex des Zahns, der das distale Ende der Wurzel des Zahns darstellt, ein Minimum aufweist. Obwohl der Wurzelkanal natürlicherweise kegelförmig gestaltet ist, ist er nicht symmetrisch gekegelt, und der Kanal kann Einschlüsse in Zwischenabschnitten zwischen dem Apex- und dem Kronenbereich aufweisen, die die Durchführung von Füllmaterial behindern. Daher muss die Krone ausgeformt werden, um unnötige Einschlüsse in dem Kanal zu entfernen und um die Chancen, dass der Arzt den Wurzelkanal mit Füllmaterial erfolgreich füllen kann, zu verbessern.
Feilen werden gewöhnlich mit einem kleinen zylindrischen Kunststoffgriffabschnitt bereitgestellt, durch den der Arzt die Feilen manuell handhaben kann. Unter "Handhabung" wird Einfügen einer Feile in einen Kanal und ein Hin- und Herbewegen dieser verstanden, um Einschlüsse wegzufeilen und gleichzeitig um Pulpamaterial zu gewinnen und die Ergebnisse des Schabevorgangs. Typischerweise fügt der Arzt eine Feile bis zu einem Widerstandpunkts ein und dreht dann die Feile und bewegt die Feile hin und her, um spiralförmige Schabekanten mit der Kanalwand in Eingriff zu bringen und zieht dann die Feile heraus, um Pulpamaterial und von der Wand abgeschabte Materie zu entfernen. Dieser Vorgang wird, wenn nötig, wiederholt, um die gesamte Länge des Kanals zu reinigen. Bei dem Reinigungsvorgang beginnt der Arzt normalerweise mit einer Feile eines kleinen Durchmessers und dann werden mit fortschreitendem Reinigen des Kanals Feilen mit größerem Durchmesser angewendet, bis der Wurzelkanal bis zum Apex geformt und gereinigt ist. Infolgedessen liegen normalerweise Wurzelfeilen in Sätzen standardisierter Kegelform und verschiedenen von kleinen bis größeren Durchmessern vor. In der FR 2547718 wird beispielhaft ein Gerät mit standardisierter Kegelform beschrieben, auf welchem Stand der Technik die zweiteilige Form von Anspruch 1 basiert und in dem mehrere Metalldrähte von einer Hülle, die an einem Ende des Instruments lokalisiert ist, bis zu einem gerundeten Ende, das an dem anderen Ende lokalisiert ist, spiralförmig gewickelt sind. Die Drähte weisen zum Entfernen von Weichgewebe in dem Zahnkanal einen außenbefindlichen Schneidewinkel auf.
Wurzelkanäle sind charakteristischerweise nicht gerade. Einige Wurzelkanäle krümmen sich mehr als andere, aber einige sind von der Krone bis zu dem Apex ideal gerade. Daher ist es wichtig, dass Feilen flexibel sind, um so der natürlichen Krümmung des Wurzelkanals folgen zu können, wenn er von der Zahnkrone bis zu dem Zahnapex gereinigt und geformt wird. Wenn eine Feile zu steif ist, kann dies dazu führen, dass die Feile durch eine Seitenwand einer Wurzel durchdringt, wodurch ein Infektionsbereich in dem Zahn entstehen kann und daher höchst unerwünscht ist. Wenn die Feile weiterhin steif ist, dann ist sie beim Reinigen des gesamten Bereichs eines Kanals weniger erfolgreich, da die Steifheit die Feile zu einer Seite einer Krümmung in einem Kanal ablenken kann, der einen Abschnitt der Wand zurücklässt, der die Innenseite der Kurve festlegt, die für die Wirkung der Feile zum Reinigen und Formen nicht freigelegt ist. Daher ist ein hoher Grad an Flexibilität, der eine Wurzelfeile kennzeichnet, sehr wünschenswert.
Zusätzlich ist die Festigkeit der Feile sehr wichtig. Bei dem Vorgang des Hin- und Herbewegens und Drehens einer Feile in einem Zahn besteht die Möglichkeit, dass die Feile bricht und einen abgebrochenen Teil in dem Zahn hinterlässt. Dies erzeugt für den Arzt ein ernsthaftes Problem. Infolgedessen bestand bei den Zahnärzten lange der Wunsch, eine Zahnfeile zur Verfügung zu haben, die hochfexibel und dennoch fest ist, um einer Abtrennung als Reaktion auf eine Torsionsverdrehung- oder Zugwirkung, während die Feile innerhalb eines Wurzelkanals betätigt wird, zu widerstehen. Die vorliegende Erfindung stellt einen Weg bereit, um die Flexibilität von Zahnfeilen beträchtlich zu erhöhen, während gleichzeitig der Widerstand gegenüber durch Torsion oder Verlängung bedingter Abtrennung erhöht wird.
Für zusätzliche Hintergrundinformation gegenüber dem Aufbau und der Verwendung hochflexibler Instrumente, wie beispielsweise Wurzelfeilen, kann auf die folgenden kürzlich herausgegebenen U.S. Patente einschließlich der in ihnen zitierten Dokumente Bezug genommen werden.
Die vorliegende Erfindung besteht in einem hochflexiblen Instrument für eine medizinische und/oder zahnärztliche Anwendung, wie in Anspruch 1 beansprucht. Eine Anwendung der Erfindung besteht in einer Wurzelfeile, worin das Instrument eine Schabekante aufweist. Die Schabekante kann durch Verwendung mindestens eines Metallstranges, der nicht kreisförmig in seinem Aufbau ist, beispielsweise dreieckig, ausgebildet sein. Eine spiralförmige Schabekante wird vorzugsweise durch Wickeln eines im Querschnitt nicht kreisrunden Strangs auf die äußere Oberfläche mehrerer Basisstränge erreicht. Die Erfindung kann durch Verwendung eines oder mehrerer Zentralstränge ausgeführt werden, die durch einen spiralförmig gewickelten Strang umgeben sind, der in seinem Querschnitt nicht kreisförmig ist und eine spiralförmige Schabekante bereitstellt. Eine andere Ausführungsform verwendet ein oder mehrere Zentralstränge, die durch einen ersten spiralförmig gewickelten Strang und auf seiner Oberseite von einem zweiten Strang umgeben sind, der spiralförmig in der entgegengesetzten Richtung gewickelt ist. Der äußerste spiralförmige Strang ist nicht kreisförmig, um eine Schabekante bereitzustellen.
Ein besseres und vollständigeres Verständnis der Erfindung wird aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, die Bezug zu den beigefügten Zeichnungen haben, erreicht.
1 ist eine isometrische Explosionsansicht eines stark vergrößerten, länglichen Metallstrangs, der von einem proximalen Ende in Richtung eines distalen Endes kegelig zugespitzt und im Querschnitt nicht kreisförmig ist. 1 ist eine Darstellung einer nicht kreisförmigen Querschnittsausführungsform, die pentagonal ist.
2 ist eine isometrische Explosionsansicht von drei der Stränge aus 1, die zusammen angeordnet sind.
3. ist eine Ansicht der drei Stränge von 2, worin der Arbeitsabschnitt der Feile verdreht wurde, um eine spiralförmige Außenanordnung zu bilden, die drei überlappende spiralförmige Schabekanten bereitstellt.
4. ist eine Querschnittsansicht einer Anordnung eines Feilenkörpers entlang der Linie 4-4 von 3, der aus drei pentagonalen Strängen gebildet ist.
5 ist eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform, die drei Stränge zeigt, die jeweils eine hexagonale Form aufweisen.
6 zeigt im Querschnitt vier Stränge, die jeweils eine dreieckige Anordnung aufweisen, die miteinander angeordnet ein Quadrat bilden.
7 ist eine alternative Ausführungsform von 6, die eine Querschnittsansicht von vier Strängen zeigt, jeweils mit dreieckiger Querschnittsanordnung, worin jedoch die Stränge verschiedene Größen aufweisen.
8 ist eine Querschnittsansicht, die drei dreieckige Stränge zusammen zeigt, um einen Feilenkörper zu bilden, worin der Gesamtkörper dreieckig ist, der drei Schabekanten bereitstellt.
9 zeigt vier Stränge mit jeweils dreieckiger Anordnung, die angeordnet sind, so dass der Querschnitt des Feilenkörpers dreieckig ist und drei Schabekanten bereitstellt.
10 zeigt die Anordnung, worin vier Stränge mit quadratischem Querschnitt zusammen angeordnet sind, um einen Feilenkörper zu bilden; der im Querschnitt quadratisch ist.
11 ist eine Explosionsansicht der ersten Stufe einer Herstellung einer vielsträngigen Wurzelfeile, die einen einzelnen Basisstrang und einen Handgriff zur manuellen Betätigung zeigt.
12 ist eine Explosionsansicht einer Feile, die das Gerät von 11 verwendet, bei der ein länglicher Strang auf den Zentralstrang gewickelt ist und in der der längliche Strang einen dreieckigen Querschnitt aufweist. Die in den 11 und 12 dargestellte Ausführungsform stellt eine kegelig zugespitzte Feile bereit, bei der der äußere spiralförmig gewickelte Strang kegelig zulaufend ist und eine Feile bereitstellt, die nach der Anordnung keine spanende Formgebung erfordert.
13 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 13-13 von 12.
14 ist eine Explosionsansicht einer Feile, in der ein gekegelter Zentralstrang, der im Querschnitt kreisförmig ist, zuerst in einer spiralförmigen Richtung mit kleinerem Strangdurchmesser, der nicht gekegelt und kreisförmig im Querschnitt ist, gewickelt wird, gefolgt durch einen spiralförmig gewickelten Strang auf der äußeren Oberfläche, der dreieckig im Querschnitt ist.
15 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 15-15 von 14.
16 zeigt eine Feile mit einem Griffabschnitt, der angeordnet ist, um in einem Handstück, durch das die Feile gedreht werden kann, aufgenommen zu werden. Die Feile von 12 schließt drei zentral gelegene, gekegelte Stränge ein, die durch einen einzelnen spiralförmig gewickelten Strang, der eine dreieckige Querschnittsform aufweist, umgeben sind, um auf der äußeren Oberfläche Schabekanten zu bilden.
17 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 17-17 von 16, die drei Zentralstränge zeigt, die gekegelt sind und eine kreisförmige Querschnittsanordnung aufweisen, die durch einen einzelnen Strang umgeben sind, der auf die drei kreisförmigen Stränge spiralförmig gewickelt ist, wobei der spiralförmig gewickelte Strang einen dreieckigen Querschnitt aufweist.
18 ist eine alternative Ausführungsform einer Feile von 16 mit mehreren Zentralsträngen, die im Querschnitt kreisförmig sind, die durch eine erste spiralförmig gewickelte Schicht umgeben sind, die ebenso im Querschnitt kreisförmig ist, gefolgt durch einen äußeren spiralförmig gewickelten Strang, der dreieckig im Querschnitt ist. Der äußere spiralförmig gewickelte Strang wird in einer zu der inneren spiralförmig gewickelten Schicht entgegengesetzten Richtung gewickelt.
19 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 19-19 von 3.
Die hierin beschriebene Erfindung stellt ein hochflexibles Instrument für medizinische und/oder zahnmedizinische Anwendungen dar. Eine spezifische Anwendung der Erfindung besteht darin, als eine hochflexible Feile zur Entfernung von Plaque von Venen und Arterien nützlich zu sein, und ist insbesondere zur Entfernung von Pulpamaterial aus Wurzelkanälen nützlich. Derartige Feilen werden "Wurzelfeilen" genannt, und die Erfindung wird, so wie sie in Wurzelfeileanwendungen verwendet wird, beschrieben, jedoch soll dies nicht als eine Beschränkung der Anwendung der Erfindung verstanden werden.
Wurzelfeilen werden auf zwei grundlegende Weisen verwendet. In der üblichsten Weise weist die Feile an ihrem proximalen Ende einen gewöhnlich aus Kunststoff hergestellten, schmalen zylindrischen Griff auf, der zwischen dem Daumen und dem Zeigefinger des Arztes gehandhabt wird. Ein Arzt fügt die Feile in einen Wurzelkanal ein und bewegt sie hin und her und dreht sie manuell, um den Kanal zu reinigen und zu formen. Der andere grundlegende Typ einer Wurzelfeile wird in einem Handstück verwendet – das heißt, ein mit der Hand gehaltenes Instrument, das eine bohrerähnliche Drehung bereitstellt. Der Kopfabschnitt der Feile wird in eine in dem Handstück befindliche Spannfuttervorrichtung eingefügt und der Arzt kann die Drehung davon steuern, während die Feile in und aus einem Wurzelkanal bewegt wird. 11 bis 14 zeigen Beispiele von Feilen des ersten Typs, das heißt, worin jede Feile einen Griffabschnitt 10 zur manuellen Betätigung aufweist. 16 und 19 sind Außenansichten von Feilen, bei denen der Griffabschnitt 12 so konfiguriert ist, dass er in dem Spannfutter eines Handstücks aufgenommen wird, durch das die Feile, so wie durch den Arzt verwendet, gedreht werden kann.
Normalerweise kommen Feilen in Sätzen verschiedener Durchmesser vor. Ein Arzt beginnt normalerweise mit einem kleinen Durchmesser, und während der Wurzelkanal gereinigt und geformt wird, wechselt er schrittweise zu größeren Durchmessern, bis der Wurzelkanal von dem Kronenbereich abwärts bis zu dem Wurzelapex gereinigt und geformt ist und sich in einem Zustand zur Aufnahme der Anwendung von Füllmaterial, wie beispielsweise Guttapercha, befindet. Diese Erfindung stellt eine Wurzelfeile bereit, die in der gleichen Weise und für den gleichen Zweck funktioniert wie derzeitig verwendete Wurzelfeilen, stellt jedoch eine Feile bereit, die eine verbesserte Flexibilität und eine verbesserte Resistenz gegenüber Bruch aufweist. Im Wesentlichen wird durch Anwendung des Konzepts einer Verwendung mehrerer flexibler Metallstränge, die den Feilenkörper bilden, eine verbesserte Flexibilität erreicht. Dies steht heute verwendeten Feilen entgegen, worin der Feilenkörper ein einheitliches, metallisches Element ist, das an seiner Arbeitsfläche gewöhnlich im Wesentlichen zylindrisch ist und von einem proximalen Ende zu einem distalen Ende kegelig zugespitzt ist, wobei ein oder mehrere spiralförmige Nuten spiralförmige Schneidkantenrücken mit Schabekante bereitstellen, die, während die Feile verwendet wird, dazu dienen, einen Wurzelkanal zu schaben.
1 zeigt ein Beispiel eines einzelnen flexiblen Metallstrangs 14, der zur Herstellung einer Wurzelfeile verwendet werden kann. Strang 14 weist ein proximales Ende 16 und ein distales Ende 18 auf und ist im Querschnitt nicht kreisförmig. Von der isometrischen Außenansicht von 1 kann ersehen werden, dass jeder senkrecht der Länge von Strang 14 genommene Querschnitt pentagonal ist. Dies wird ausschließlich durch Beispiele gezeigt. Beim Umsetzen der Erfindung wird der Feilenkörper oder Arbeitsabschnitt vorzugsweise von mehreren länglichen Metallsträngen gebildet und in einer Ausführungsform der Erfindung sind die Metallstränge im Querschnitt nicht kreisförmig. 1 zeigt ein Beispiel eines Typs eines nicht kreisförmigen Stranges.
2 ist eine schematische Ansicht einer Anordnung von drei länglichen flexiblen metallischen pentagonalen Strängen 14, die zusammen angeordnet sind, um eine erste Phase bei der Herstellung des Körpers einer Wurzelfeile zu bilden. 3 zeigt die Anordnung von 2, in der der Arbeitsabschnitt gedreht wurde, um mehrere spiralförmige Schabekanten bereitzustellen. Aus 4 kann ersehen werden, dass die Anordnung von drei pentagonalen Elementen sechs longitudianle Kanten bereitstellt, die durch 20A bis 20F dargestellt werden. Wird der Arbeitsabschnitt des Feilenkörpers wie in 3 gedreht, dann nehmen alle Kanten 20A bis 20F ein spiralförmiges Muster an und stellen überlappende spiralförmige Schabekanten bereit. Das distale Feilenende 18 der Anordnung wird kegelig zugespitzt oder gespitzt, so dass die Feile während einer Wurzelbehandlung so geführt wird, wie sie einem Wurzelkanal eines Zahns folgt.
Die Verwendung länglicher Stränge, die einen pentagonalen Querschnitt, wie in 1 bis 4 gezeigt, aufweisen, ist beispielhaft für das Konzept von aus mehreren Strängen hergestellten Wurzelfeilen, in denen die Stränge im Querschnitt nicht kreisförmig sind, so dass, werden mehrere Stränge angeordnet und gedreht, dann spiralförmige Schabekanten erzeugt werden, ohne dem Erfordernis spanender Formgebung der äußeren Oberfläche der Feile. Wenn gewünscht, kann spanende Formgebung an der spiralförmig gewickelten Anordnung von 3 ausgeführt werden, um die Schabekanten nachzuformen.
5 ist eine Querschnittsansicht einer Anordnung von drei länglichen Strängen, worin jeder der Stränge nach der Anordnung wie in 3 gedreht wird, wobei drei Schabekanten 22A, 22B und 22C zeigen, dass die Anzahl von Schabekanten gemäß der Beschaffenheit der Anordnung verschieden ist.
6 bis 10 zeigen zusätzliche Ausführungsformen im Querschnitt, worin der Feilenkörperabschnitt aus mehreren Strängen verschiedener Querschnittskonfigurationen gebildet wird. Beispielsweise wird in 6 ein Querschnitt einer Anordnung von Strängen gezeigt, die in der Herstellung einer Wurzelfeile verwendet werden, die vier längliche Stränge 24A bis 24D verwenden, wenn die Anordnung von 6 gedreht wird, so dass vier überlappende spiralförmige Schabekanten 26A bis 26D gebildet werden.
7 zeigt eine unterschiedliche Ausführungsform im Querschnitt, in der vier dreieckige Stränge verwendet werden, das heißt, 28A bis 28D, in denen jedoch die Stränge zwei verschiedene Querschnittsformen aufweisen. Stränge 28A und 28C weisen gleichmäßig dimensionierte dreieckige Querschnitte auf, das heißt sie entsprechen sich geometrisch, wohingegen die Stränge 28B und 28D dreieckig, aber mit verringerten Dimensionen vorliegen. Wird die Anordnung von 7 gedreht, dann wird ein länglicher Schaft bereitgestellt, der vier Schabekanten 30A bis 30D aufweist. Die Konfiguration von 7 wird im Vergleich zu der von 6 als überlegen betrachtet, da in 7 die Schabekanten 30A an sich kreuzenden Seiten des gleichen Stranges gebildet werden, wobei in jedem Fall anstelle wie in 6, worin Schabekanten 26A–26D an den Kreuzungsstellen zweier Stränge gebildet werden. Weiter werden die Schabekanten 30A–30D von 7 durch scharfkantige Winkel bzw. Winkelstrahlen festgelegt, wohingegen in 6 die Schabekanten 26A-26D durch rechte Winkel festgelegt werden.
Die Querschnittsansicht von 8 zeigt die Verwendung von drei dreieckig quergeschnittenen Strängen 32A–32C, die drei Kanten 34A–34C bereitstellen.
9 ist eine Querschnittsansicht einer anderen Anordnung von länglichen Strängen mit nicht kreisförmigem Querschnitt, die insgesamt eine dreieckige Querschnittsanordnung bereitstellen, worin vier Stränge 36A–36D verwendet werden. Jeder der Stränge weist die gleiche quergeschnittene dreieckige Form auf, die auf eine Weise angeordnet sind, so dass die vier Stränge drei Schabekanten 38A–38C bereitstellen. Wird die Anordnung von 9 gedreht, dann stellt sie einen Feilenschaftabschnitt bereit, der drei spiralförmig gewickelte Schabekanten 38A–38C bereitstellt und worin jede der spiralförmigen Kanten sich an einem scharfkantigen Winkel befindet und jede Kante wird einstückig mit dem gleichen Strang gebildet. Die Anordnung von 9 ist im Vergleich zu der von 8 aus den gleichen Gründen, wie bei dem Vergleich von 6 und 7 erklärt, überlegen- das heißt, in
9 werden die Scheidkanten 38A–38C jeweils durch einen einzelnen Strang einstückig gebildet.
10 ist eine Querschnittsansicht von vier Strängen 40A–40D, wobei jeder Strang die gleiche quadratische Querschnittsform aufweist. Diese Anordnung stellt vier Schabekanten 42A–42D bereit, wenn die Anordnung wie in 3 gedreht wird.
Die Beispiele von 1 bis 10 erläutern auf verschiedene Weise wie die Erfindung ausgeführt werden kann, wobei eine Wurzelfeile einen Schaft aufweist, der aus mehreren länglichen, flexiblen, kegelig zugespitzten Strängen gebildet wird, die spiralförmig umeinander gewickelt sind, um spiralförmige Schabekanten bereitzustellen.
Um die mehreren kegelig zugespitzten, flexiblen Metallstränge daran zu hindern, von einander getrennt zu werden, nachdem sie zusammen angeordnet wurden, kann der distale Endabschnitt 18, wie in 3 gezeigt, so behandelt werden, die Stränge miteinander zu verbinden. Dies kann dadurch erreicht. werden, dass die Spitze 18 einer Verschmelzungstemperatur oder einem Löten ausgesetzt wird, die auf den Spitzenendabschnitt angewendet werden können. Alternativ kann ein hochfestes Epoxidharz verwendet werden, um die Stränge an der Spitze 18 miteinander zu verbinden.
Wohingegen heute in Gebrauch befindliche bekannte Wurzelfeilen einen von dem proximalen zu dem distalen Anschnitt massiven, einheitlichen, länglichen, kegelig zugespitzten Metallschaft verwenden, unterscheidet sich die Wurzelfeile dieser Erfindung darin, dass sie mehrere kegelig zugespitzte, flexible Metallstränge verwendet, um den Schaft einer Wurzelfeile zu bilden.
Es gibt zwei wesentliche Vorteile, die durch die Verwendung mehrerer Stränge gegenüber dem Bilden einer Feile, die einen einheitlich gebildeten Schaft aufweist, erreicht werden. Erstens stellen mehrere Stränge verglichen mit einem einstückig gebildeten Schaftkörper eine wesentlich erhöhte Flexibilität bereit. Die Vorteile einer Flexibilität werden leicht verstanden, wenn die Flexibilität von vielsträngigem Kupferdraht mit einem einzelnen massiven Kupferdraht verglichen wird, der eine gleiche Stromtragende Kapazität aufweist. Die Wurzelkanäle menschlicher Zähne sind typischerweise nicht gerade, sondern sind unveränderlich gekrümmt, so wie der Kanal sich von dem Wurzelapex zu der angrenzenden Zahnkrone erstreckt. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass Wurzelfeilen flexibel sind, um so, während eine Feile in den Kanal eingefügt wird, der Kontur eines Kanals zu folgen.
Zusätzlich zur Flexibilität ist es ebenfalls wichtig, dass Wurzelfeilen widerstandfähig gegenüber Bruch sind, das heißt, dass sie resistent gegenüber Durchtrennen durch Überdehnen oder Torsionsverdrehungen sind. Bricht ein tiefer befindlicher Abschnitt einer Feile in einem Wurzelkanal, wird dies von Wurzelspezialisten als ein ernsthaftes Problem betrachtet, und daher wird jegliches Bemühen unternommen, um einen Bruch einer Feile bei dem Reinigungs- und Formungsvorgang eines Wurzelkanals zu verhindern. Infolgedessen werden Entwickler von Wurzelfeilen gedrängt, einen Kompromiss zwischen Festigkeit und Flexibilität einzugehen. Wurzelfeilen werden üblicherweise aus Stahl, gewöhnlich aus rostfreiem Stahl hergestellt. Rostfreier Stahl ist in vieler Hinsicht ein ideales Metall zum Herstellen einer Feile, da es typischerweise, verglichen mit anderen Metallen, relativ fest und relativ flexibel ist und chemisch der Reaktion mit dem Pulpamaterial in einem Zahn widersteht. Jedoch zeigten jüngste Untersuchungen, dass bestimmte Metalllegierungen eine Flexibilität ohne wesentlichen Verlust von Längungs- oder Torsionsfestigkeit verbessern. Eine sehr bekannte Legierung, die eine derartig verbesserte Flexibilität aufweist, besteht aus einer Kombination aus Nickel und Titan und wird im Handel als "Nitinol" bezeichnet. Durchgeführte Vergleiche zwischen den relativen Vorteilen von rostfreiem Stahl und Nitinol wurden in einem Artikel, "An Initial Investigation of the Bending and the Torsional Properties of Nitinol Root Canal Files", Journal of Endodontics, Vol. 14, No. 7, July, 1988 on pp. 346–351, veröffentlicht. Die Vorteile der Wurzelfeile dieser Erfindung, die die Flexibilität durch die Verwendung mehrerer Metallstränge verbessert, werden erhöht, wenn die Metallstränge aus einer eine hohe Flexibilität und hohe Festigkeit aufweisenden Legierung, wie beispielsweise Nickel-Titan oder Nitinol, gebildet werden. Nitinol enthält typischerweise ungefähr 40% Titan und 60% Nickel, obwohl die genauen Prozente der Legierung unterschiedlich sein können. Ein Nachteil bei der Verwendung von Nickel-Titan tritt auf, wenn der Schleifvorgang von Schneidoberflächen auf einem aus Nickel hergestellten gekegelten Schaft häufig dazu führt, dass die Schneidoberflächen grobe Kanten aufweisen, wie beispielsweise durch Metallablagerungen als Ergebnis des Schleifvorgangs verursacht. Hier in der Erfindung, wo mehrere flexible gekegelte Metallstränge mit einer Nicht-Querschnittskonfiguration verwendet werden, werden die Schabekanten ohne die Notwendigkeit weiterer spanender Formgebung, nachdem die Feile geformt ist, gebildet, wodurch ein Problem beseitigt wird, das bei einigen Typen vorher bekannter Wurzelfeilen, die mit Nickel-Titanschäften hergestellt wurden, auftrat.
11 bis 15 zeigen alternative Ausführungsformen der Erfindung. Die erste Ausführungsform wird in den 11, 12 und 13 gezeigt. Die 11 zeigt einen länglichen einheitlichen Metallschaft 44, der von einem proximalen Ende 46 bis zu einem gespitzten distalen Ende 48 gekegelt ist. Der obere Abschnitt des proximalen Endes 46 des Schafts 44 wird innerhalb eines aus Kunststoff gebildeten Griffabschnitts 10, wie vorstehend beschrieben, umfasst. Der Schaft 44 von 13 weist einen runden Querschnitt auf, könnte jedoch andere Querschnittsanordnungen aufweisen.
Der spiralförmig umwickelte Schaft 44 ist ein Metallstrang 50, der, wie in 12 gesehen, einen nicht kreisförmigen Querschnitt aufweist. Der spiralförmig gewickelte Strang stellt eine spiralförmige Schabekante 52 bereit, die sich von dem proximalen Abschnitt 46 zu dem distalen Ende 48 des Schafts erstreckt. Es sollte beim Vergleichen der 11, 12 und 13 erwähnt werden, dass der Basisschaft 44 in der Weise gekegelt ist, dass Wurzelfeilen auf typische Weise gekegelt werden. Dies ist eine Ausführungsform, durch die die Erfindung von 11, 12 und 13 ausgeführt werden kann. Der spiralförmig gewickelte Strang 50 ist gekegelt, wobei er ein kleineres Querschnittsmaß aufweist, wenn der Strang sich dem distalen Ende 48 der Feile nähert (nicht gezeigt).
11 und die Querschnittsansicht von 15 zeigen Schaft 44 mit einem kreisförmigen Querschnitt und einheitlich, das heißt ein einzelner Basisschaft erstreckt sich von dem distalen Ende zu dem proximalen Ende. Es wird verstanden, dass anstelle eines einheitlichen Schafts 44 ein gekegelter Zentralschaft unter Verwendung mehrerer individuell gekegelter Stränge gebildet wird, wie beispielsweise die gekegelten Stränge von 2, worin die Stränge verschiedene Querschnittskonfigurationen aufweisen können.
Der Vorteil der Wurzelfeile von 11 bis 13 besteht darin, dass der Zentralschaft 44, ob einheitlich oder aus mehreren gekegelten Strängen hergestellt, einen relativ kleineren Durchmesser aufweisen kann, da der ultimative Arbeitsdurchmesser der Feile durch den spiralförmig gewickelten Strang 50 erreicht wird, wodurch ein Feilenschaftkörper von einem kleineren Querschnittsbereich und daher größerer Flexibilität bereitgestellt wird. Weiter stellt der spiralförmig gewickelte Strang 50 eine Schneidkante bereit und fügt Verdrehungsfestigkeit hinzu, ohne wesentlich zu der Steifheit der Feile beizutragen. Daher bestehen die Vorteile der Ausführungsform von 11 bis 13 in erhöhter Flexibilität und zusätzlich in der Bereitstellung einer Feile, die eine spiralförmige Schabekante aufweist, wobei keine Maschinenarbeit an dem angeordneten Feilenschaft ausgeführt werden muss.
Das Ende des spiralförmig gewickelten Stranges 50 ist am distalen Ende 48 vorzugsweise an dem Schaft, beispielsweise durch Punktschweißen, Löten, Epoxidharzverschmelzung oder auf andere Weise, befestigt und das gleiche gilt für das obere Ende des spiralförmig gewickelten Stranges 50, an dem proximalen Ende des Basisschafts 46. Zusätzlich kann der spiralförmig gewickelte Strang 50 an anderen Stellen entlang der Länge des Schafts 44 angebracht werden, beispielsweise durch die Verwendung von Laserschweißen, als einer Art, eine sichere Beziehung zwischen dem Innenschaft 44 und dem spiralförmig gewickelten Schaft 50 sicherzustellen, ohne die hohe Flexibilität der gesamten Anordnung wesentlich herabzusetzen.
Die 14 und 15 zeigen eine alternative Ausführungsform, die den grundlegenden Unterbau der Feile, wie in 11 bis 13 gezeigt, verwendet, das heißt eine Feile mit einem länglichen Schaft 44, der wie erläutert, einheitlich sein kann. In der Ausführungsform von 14 und 15 weist der länglich gekegelte Zentralschaft 44 einen ersten spiralförmig gewickelten Strang 54 mit kleinem Durchmesser auf, der wie in 15 gezeigt, im Querschnitt kreisförmig sein kann. Der Strang 54 mit kleinem Querschnitt wird auf den Schaft 44 spiralförmig gewickelt, von dem dem Griff 10 angrenzenden proximalen Ende 14 abwärts bis angrenzend zu dem distalen Ende 44. Ein zweiter spiralförmiger Strang 56 wird dann oben auf den spiralförmig gewickelten Innenstrang 54 spiralförmig gewickelt. Der äußere spiralförmige Strang 56 wird vorzugsweise in der entgegengesetzten Richtung des spiralförmig gewickelten Innenstrangs 54 gewickelt. Der Endabschnitt des spiralförmig gewickelten Innenstrangs 54 wird an dem Basisschaft 54, an entgegengesetzten Enden davon, beispielsweise durch Schweißen, Löten, Schmoren (braising), Haftmittel, etc. befestigt. In gleicher Weise wird der spiralförmig gewickelte äußere Strang 56 durch Schweißen, Löten, Schmoren, Haftmittel, etc. an der Anordnung befestigt. Der zweite spiralförmige äußere Strang 56 mit kleinem Durchmesser ist im Querschnitt nicht kreisförmig, wie beispielsweise in den 14 und 15 gezeigt, sondern dreieckig, um eine spiralförmige Schabekante 58 bereitzustellen.
Die Vorteile der Anordnung von 14 und 16, die im Vergleich mit der einzelnen Spiralwicklung von 12 und 13 eine doppelte Spiralwicklung um den Basisschaft aufweist, besteht darin, dass in der Ausführungsform von 14 und 16 die Resistenz gegenüber Torsionsabtrennen der Feile wesentlich erhöht ist. Das ist derart, da eine Rotation des proximalen Endes des Schafts relativ zu dem distalen Ende in sowohl dem Uhrzeiger- als auch dem Gegenuhrzeigersinn zur Anwendung einer Spannung t, sowohl bei dem spiralförmig gewickelten Innenstrang 54 als auch dem spiralförmig gewickelten äußeren Strang 56, führt. Daher erreicht die Ausführungsform von 14 und 15 eine Wurzelfeile, die einen hohen Grad von Flexibilität und Resistenz gegenüber Torsionsabtrennen aufweist, und die Schabekante braucht nicht, wie bei vorhandenen Feilentypen, maschinell an die Feile angebracht werden.
Die 16 und 17 zeigen eine Ausführungsform, die mit nur zwei Änderungen gleich der der 12 und 13 ist. In den 16 und 17 wird, wie vorstehend beschrieben, ein in einem Griffstück aufzunehmender Griff 12 konfiguriert. Weiterhin wird der Zentralschaft der Feile von den 16 und 17 von mehreren länglichen, gekegelten Schaftabschnitten 60A–60B gebildet. Die Verwendung von drei Strängen, um den Zentralschaft der Feile zu bilden, ist lediglich beispielhaft, da der Schaft mit jeder Anzahl von Strängen hergestellt werden kann. In der Anordnung der 16 und 17 können die gekegelten Zentralstränge 60A und 60C gerade sein, das heißt sie brauchen nicht notwendigerweise umeinander gedreht zu sein, obwohl dies ausgeführt werden könnte. Weiter wird gezeigt, dass die Zentralstränge 60A–60C im Querschnitt kreisförmig sind, obwohl sie andere Querschnittskonfigurationen aufweisen könnten.
Ein spiralförmig gewickelter Strang 62 ist um die mehreren gekegelten Zentralstränge 60A–60C gewickelt, der in der erläuterten Anordnung gekegelt ist. Der Strang weist eine nicht kreisförmige Querschnittskonfiguration, wie beispielsweise ein Dreieck, auf, wie in der 17 erläutert, wodurch ein spiralförmige Schabekante 64 bereitgestellt wird.
Die letzte erläuterte Ausführungsform wird in den 18 und 19 gezeigt und ist auf zwei Arten von der Ausführungsform von den 14 und 15 verschieden, das heißt durch die Verwendung eines Griffabschnitts 12, der zum Einfügen in ein zahnärztliches Griffstück bestimmt ist, und worin der Zentralschaft aus mehreren länglich gekegelten Metallsträngen 60A–60C, wie mit Bezug auf die 16 und 17 beschrieben wurde, gebildet wird. Der länglich gekegelte Zentralstrang 60A–60C wird von einem ersten spiralförmig gewickelten Innenstrang 66 mit kleinem Durchmesser umwickelt, der, wie mit Bezugnahme auf 15 erklärt wurde, sowohl eine kreisförmige als auch eine nicht kreisförmige Querschnittskonfiguration aufweisen kann. Der spiralförmig gewickelte Innenstrang 66 weist einen gekegelten Durchmesser auf. Der äußere Strang 68 wird auf das Äußere des Innenstrangs 66 spiralförmig gewickelt, wobei der äußere Strang von dem Innenstrang 60 in spiralförmig entgegengesetzter Richtung gewickelt wird. Die Stränge werden an ihren Enden an dem Strang 60A–60C des Zentralschafts befestigt und, wenn gewünscht, mit Zwischenpunkten beabstandet. Wenn der äußere Strang 68 im Querschnitt, wie gezeigt, dreieckig ist, dann stellt er eine spiralförmige Schabekante 70 bereit. Die inneren und äußeren Spiralen, die durch den Innenstrang 66 und den äußeren Strang 68 erhalten werden, weisen die wie vorstehend angezeigten Vorteile auf, das heißt Resistenz gegenüber Torsionsbruch, während gleichzeitig hohe Flexibilität erhalten wird.
Es muss darauf hingewiesen werden, dass die Zeichnungen hierin Wurzelfeilen nicht maßstabsgetreu wiedergeben, aber die Prinzipien erläutern, durch die die flexiblen Feilen dieser Erfindung hergestellt werden können. Die typische Wurzelfeile weist einen Schaft auf, der sich von einem Griff nicht mehr als drei Zentimeter erstreckt und die typische Wurzelfeile, einschließlich des Griffabschnitts selbst, misst typischerweise ungefähr vier Zentimeter in der Länge. Die hierin erläuterten Maße sind stark vergrößert.
Die Ausführungsformen von den 11 bis 19 sind besonders bei ihrer Herstellung, wie vorstehend beschrieben, an die Verwendung einer Nickel-Titan-Legierung anpassungsfähig. Weiter kann in den vorliegenden Ausführungsformen, worin mehrere Stränge verwendet werden, die Legierung, aus der die Stränge hergestellt sind, gemischt werden, das heißt nicht alle Stränge in jeder Konfiguration müssen aus der gleichen Legierung bestehen. Beispielhaft kann in den Ausführungsformen von 11 und 12 der Hauptschaft 44 aus einer Nickel-Titan-Legierung bestehen, wohingegen die spiralförmig gewickelten Stränge 50 in der 12 oder die Stränge 54 und 56 in der 14 aus rostfreiem Stahl oder einigen anderen Legierungen hergestellt werden können, wobei der Grund darin liegt, dass sich die kleinen Dimensionen der spiralförmig gewickelten Stränge für inhärent steiferes Material eignen, ohne drastisch die gesamte Steifheit der erzeugten Wurzelfeile zu erhöhen.
Die Ansprüche und die Beschreibung beschreiben die vorliegende Erfindung und die Begriffe, die in den Ansprüchen verwendet werden, beziehen ihre Bedeutung von der Verwendung derartiger Begriffe in der Beschreibung. Die gleichen in dem Stand der Technik verwendeten Begriffe können in ihrer Bedeutung breiter sein als spezifisch hierin verwendet. Wann immer die Frage zwischen der breiteren Definition derartiger Begriffe im Stand der Technik und der spezifischeren Verwendung der Begriffe hierin gestellt wird, ist die spezifischere Bedeutung gemeint.
Während die vorliegende Erfindung in Bezug auf die hieran beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde, sollte verstanden werden, dass andere und weitere Änderungen, neben den hierin gezeigten oder vorgeschlagenen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung, wie sie durch die Ansprüche festgelegt ist, fallen können.

Claims

Hochflexibles Instrument für medizinische und/oder dentale Anwendungen, umfassend: einen länglichen Instrumentenkörper, der aus einer Mehrzahl von länglichen flexiblen Metallsträngen (14) besteht, wobei die genannten Stränge umeinander gedreht oder gewickelt sind und wenigstens ein Strang wenigstens eine Schabekante (20A–20F) hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallstränge von einem proximalen Ende (16; 46) zu einem distalen Ende (18; 48) kegelig zugespitzt sind und ein kegelförmiges Instrument bilden.
Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte längliche Instrumentenkörper ein proximales Ende und ein distales Ende hat und einen Griffabschnitt (10; 12) an dem genannten proximalen Ende (16; 46) beinhaltet.
Instrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Griffabschnitt (10; 12) für einen Eingriff in ein gedrehtes Spannfutter konfiguriert ist.
Instrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Griffabschnitt (10; 12) für eine manuelle Handhabung konfiguriert ist.
Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Schabekante spiralförmig verläuft (20A–20F; 26A–26D; 52; 70).
Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der genannten Stränge (28A–28D; 32A–32C; 36A–36D) wenigstens einen Abschnitt hat, der im Querschnitt wenigstens im Wesentlichen dreieckig ist und die genannte Schabekante bereitstellt.
Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der genannten Stränge (14) einen Abschnitt hat, der im Querschnitt fünfeckig ist und die genannte Schabekante bereitstellt.
Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der genannten Stränge einen Abschnitt hat, der im Querschnitt sechseckig ist und die genannte Schabekante bereitstellt.
Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Stränge an den genannten distalen Enden (18; 48) miteinander verbunden sind.
Instrument nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Stränge an den genannten distalen Enden (18; 48) durch Verschmelzung miteinander verbunden sind.