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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Ein
besseres und vollständigeres
Verständnis
der Erfindung wird aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen,
die Bezug zu den beigefügten
Zeichnungen haben, erreicht.
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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.
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2 ist
eine isometrische Explosionsansicht von drei der Stränge aus 1,
die zusammen angeordnet sind.
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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.
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4.
ist eine Querschnittsansicht einer Anordnung eines Feilenkörpers entlang
der Linie 4-4 von 3, der aus drei pentagonalen
Strängen
gebildet ist.
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5 ist
eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform, die drei Stränge zeigt,
die jeweils eine hexagonale Form aufweisen.
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6 zeigt
im Querschnitt vier Stränge,
die jeweils eine dreieckige Anordnung aufweisen, die miteinander
angeordnet ein Quadrat bilden.
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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.
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8 ist
eine Querschnittsansicht, die drei dreieckige Stränge zusammen
zeigt, um einen Feilenkörper
zu bilden, worin der Gesamtkörper
dreieckig ist, der drei Schabekanten bereitstellt.
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9 zeigt
vier Stränge
mit jeweils dreieckiger Anordnung, die angeordnet sind, so dass
der Querschnitt des Feilenkörpers
dreieckig ist und drei Schabekanten bereitstellt.
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10 zeigt
die Anordnung, worin vier Stränge
mit quadratischem Querschnitt zusammen angeordnet sind, um einen
Feilenkörper
zu bilden; der im Querschnitt quadratisch ist.
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11 ist
eine Explosionsansicht der ersten Stufe einer Herstellung einer
vielsträngigen
Wurzelfeile, die einen einzelnen Basisstrang und einen Handgriff
zur manuellen Betätigung
zeigt.
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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.
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13 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 13-13 von 12.
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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.
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15 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 15-15 von 14.
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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.
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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.
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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.
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19 ist
eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 19-19 von 3.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
Querschnittsansicht von 8 zeigt die Verwendung von drei
dreieckig quergeschnittenen Strängen 32A–32C,
die drei Kanten 34A–34C bereitstellen.
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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
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9 werden
die Scheidkanten 38A–38C jeweils
durch einen einzelnen Strang einstückig gebildet.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.