DE69621464T2

DE69621464T2 - Endodontisches instrument

Info

Publication number: DE69621464T2
Application number: DE69621464T
Authority: DE
Inventors: T. Mcspadden
Original assignee: Ormco Corp
Current assignee: Ormco Corp
Priority date: 1995-12-11
Filing date: 1996-12-11
Publication date: 2003-01-23
Anticipated expiration: 2016-12-12
Also published as: DE69621464D1; JP3731187B2; EP1184004B1; KR19990072083A; EP0893973A1; DE69636020D1; WO1997021392A1; JP2000515395A; EP1184004A2; DE69636020T2; CA2240172A1; ATE322222T1; ATE218047T1; EP0893973B1; EP1184004A3; BR9611940A; AU1414997A

Description

Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Endodontie und insbesondere Instrumente, die bei der Durchführung von Wurzelkanalbehandlungen verwendet werden. Die Instrumente werden verwendet, um abgestorbenes Gewebe aus dem Kanal zu entfernen, bevor der Kanalhohlraum mit einem geeigneten Füllmaterial, z. B. Guttapercha, verschlossen und gefüllt wird.
Auf dem Gebiet der Endodontie ist eines der wichtigsten und heikelsten Verfahren das Reinigen oder Extirpieren eines Wurzelkanals, um einen entsprechend dimensionierten Hohlraum herzustellen, wobei die Mittelachse des Kanals im wesentlichen beibehalten wird. Dieser Schritt ist wichtig, um ein vollständiges Füllen des Kanals ohne Hohlräume und auf eine Weise zu ermöglichen, die den Einschluß giftigen Gewebes in den Kanal während des Füllens des Kanals verhindert.
Die Wurzelkanäle eines Zahnes sind schmale Durchgänge in der Wurzelstruktur des Zahnes, die das Zirkulations- und Nervensystem des Zahnes enthalten. Dieses Kreislauf- und Nervensystem tritt am Endpunkt jeder Zahnwurzel ein und erstreckt sich durch ein schmales enger werdendes Kanalsystem bis zu einer Pulpenkammer, die an den Kronenabschnitt des Zahnes angrenzt. Wenn das Gewebe der Pulpa erkrankt, kann die Extraktion des Zahnes häufig dadurch vermieden werden, daß das abgestorbene Gewebe entfernt und das Kanalsystem vollständig verschlossen wird.
Beim Reinigen und Vergrößern des Wurzelkanals werden Instrumente benutzt, die als Wurzelfeilen oder Wurzelbohrer bezeichnet werden (nachstehend Feile bzw. Bohrer genannt). Diese sind sich verjüngende Instrumente mit Nuten, die Schneidkanten bilden, die entlang einem Arbeitsabschnitt des Instruments spiralförmig verlaufen. Ob das Instrument eine Feile oder ein Bohrer ist, wird durch den Abstand bzw. die Steigung der Nuten bestimmt. Bei einer größeren Steigung kann das Instrument in einem Drehbewegungsmodus besser schneiden, also ein Bohrer, und bei einer geringeren Steigung kann das Instrument im Hubbewegungsmodus besser schneiden, also eine Feile. Viele Instrumente können als Feile und als Bohrer arbeiten. Während der Reinigungs- und Formgebungsvorgänge wird die Feile oder der Bohrer normalerweise in den Wurzelkanal hinein und aus diesem heraus entlang der Längsachse des Instruments gedreht und/oder hin- und herbewegt.
Ein weit verbreiteter Feilen- oder Bohrertyp ist unter der Bezeichnung "K-Feile" oder "K-Bohrer" bekannt. Diese Instrumente bestehen aus einem sich verjüngenden Stab, der normalerweise einen dreieckigen oder quadratischen Querschnitt hat. Die Instrumente werden durch Verdrehen des Stabes hergestellt, wobei eine oder mehrere im allgemeinen spiralförmige Nuten entlang dem Arbeitsabschnitt des Stabes entstehen. Andere Bohrer oder Feilen werden hergestellt, indem ein sich verjüngender Stab so geschliffen wird, daß Spiralnuten entlang dem Arbeitsabschnitt des Instruments entstehen. Die Nuten haben normalerweise einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt, das heißt, ein Bogen, der einen Weg quer zur Nutenlänge entlang dem Boden der Nutenwand beschreibt, hat an allen Punkten entlang dem Weg im wesentlichen gleiche Radien.
Da Wurzelkanäle nicht unbedingt gerade und häufig gekrümmt oder verdreht sind, ist es häufig schwierig, einen Kanal zu reinigen und gleichzeitig seine natürliche Form zu erhalten. Viele herkömmliche Instrumente neigen dazu, den Kanal zu begradigen oder gerade in die Wurzelkanalwand vorzudringen, wobei die natürliche Form des Kanals verändert wird und an dem Punkt, wo der größte Druck gegen die Wand des Kanals ausgeübt wird, mitunter völlig durch die Kanalwand hindurch verschoben wird.
Viele herkömmliche Wurzelkanalfeilen sind außerdem bruchanfällig. Beispielsweise können während des Extirpationsvorgangs die entstehenden Zahnabriebspäne unzureichend aus dem Wurzelkanal entfernt werden und zwangsläufig in die Nuten entlang dem Instrument zwischen dem Instrument und dem Nutenkanal gedrückt werden, wodurch eine Beschädigung der Kanalwände und/oder eine unangemessene oder ungleichmäßige Gewebeentfernung bewirkt wird. Diese Anhäufung von Gewebsresten kann auch zu einem erhöhten Reibungswiderstand zwischen dem Instrument und dem Kanal führen, der wiederum die Torsionslast des Instruments erhöht. In vielen Fällen überschreiten die Torsionslasten des Instruments die Zugfestigkeit des Arbeitsabschnitts des Instruments, was zum Abbrechen führt.
Ein Bruch kann auch auftreten, wenn das Instrument in den Kanal eingeschraubt wird und dann klemmt. Wenn Modifikationen an herkömmlichen Feilen und Bohrern durchgeführt werden, um die Tendenz zu begrenzen, daß das Instrument als Schraube wirkt oder den Abtransport im Kanal verringert, wird die Gewebeabtrageffizienz außerdem im allgemeinen geopfert, insbesondere wenn es sich um einen im wesentlichen nicht kreisförmigen Kanal handelt, wie er bei einer "Finne" oder "Anastomose" auftritt.
GB-A-2 059 778 betrifft eine Zahndurchgangsräumnadel mit einem Schaft, der sich über einen Teil seiner Länge bis zu einem Punkt verjüngt, und zwei diametral entgegengesetzte kontinuierliche spiralförmige Vertiefungen in dem sich verjüngenden Abschnitt, der spiralförmige Schneidkanten bildet. Die spiralförmigen Schneidkanten erstrecken sich von dem Punkt weg, und jede Vertiefung ist unmittelbar angrenzend an die Kante unterschnitten, um einen positiven Anschnittphasenwinkel zu bilden.
DE-C-94 90 02 offenbart ein endodontisches Instrument mit allen Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Die vorliegende Erfindung ist durch die Merkmale der Patentansprüche definiert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein endodontisches Instrument bereitgestellt mit einem Schaft, einem länglichen bzw. langgestreckten Arbeitsabschnitt mindestens entlang einem Abschnitt der Länge des Schafts, mindestens zwei Spiralnuten, die im Arbeitsabschnitt des Schafts ausgebildet sind und Gewebeabtragkanten am Umfang des Arbeitsabschnitts des Schafts bilden, wobei die Spiralnuten im Querschnitt betrachtet eine im wesentlichen ungleichmäßige Form, Größe und/oder Abstand um den Umfang des Schafts aufweisen. Die resultierende Struktur drängt die Gewebeabtragkanten in einem größeren Maß in Schneideingriff als der Spiralrückenabschnitt der Feile, wenn die Feile im Kanal gedreht wird. Somit sind die Gewebeabtragkanten gezwungen, innerhalb und außerhalb der Kanalkrümmungen gleichmäßiger zu schneiden als herkömmliche symmetrische Instrumente, die die Neigung haben, primär innerhalb der Kanalkrümmung zu schneiden, und zwar aufgrund der Kräfte, die durch das Instrument auf die Kanalwand übertragen werden, wenn es durch Verbiegen gekrümmt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bilden die Spiralnuten ferner Spiralrücken, die an jede der Gewebeabtragkanten angrenzen. Zumindest ein Abschnitt jedes Rückens ist vom Umfang des Schafts zwischen benachbarten Nuten zurückgesetzt, um ein Instrument mit verbesserter Schneidfähigkeit, verringertem Reibwiderstand und geringerer Bruchanfälligkeit bereitzustellen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die hintere Flanke, die zu jeder Gewebeabtragkante distal ist, im Querschnitt betrachtet, von etwa einem spitzen Winkel in bezug auf eine Linie, die den Umfang am Schnittpunkt tangiert, zurückgesetzt, wodurch eine verbesserte Schneidfähigkeit und eine erhöhte Spanabfuhr ermöglicht werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird ein Instrument bereitgestellt mit einem länglichen bzw. langgestreckten Schaft mit einem Antriebsende und einem Spitzenende mit einem Arbeitsabschnitt, der mindestens entlang einem Abschnitt der Länge des Schafts zwischen dem Spitzenende und dem Antriebsende gebildet ist. Der Arbeitsabschnitt weist einen radialen Spiralrücken und eine spiralförmige Schneidkante auf, wobei eine erste Spiralnut zwischen dem Rücken und der spiralförmigen Schneidkante auf einer Seite der Schneidkante angeordnet ist und eine zweite Spiralnut zwischen die spiralförmige Schneidkante und dem Rücken der anderen Seite der Schneidkante angeordnet ist. Die resultierende Struktur zwingt die spiralförmige Schneidkante zu einem Schneideingriff in einem stärkeren Maß als der Spiralrückenabschnitt der Feile, wenn die Feile im Kanal gedreht wird. Somit wird die Schneidkante gezwungen, innerhalb und außerhalb der Kanalkrümmungen gleichmäßiger zu schneiden als herkömmliche Instrumente, die eine Tendenz haben, die primär innerhalb der Kanalkrümmung zu schneiden, und zwar aufgrund der Kräfte, die durch das Instrument auf die Kanalwand ausgeübt werden, wenn es durch Verbiegen gekrümmt wird.
Diese und weitere Merkmale und Vorteile sind nach der Lektüre der nachstehenden ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen für den Fachmann ersichtlich, wobei die Erfindung nicht auf eine bevorzugte Ausführungsform beschränkt ist.
Fig. 1A-C sind eine Seiten-, eine Querschnitt- bzw. eine Längsschnittansicht eines endodontischen Instruments, das keine Ausführungsform der Erfindung ist, das eine Nut aufweist, die eine einzige Gewebeabtragkante bildet und bei dem die hintere Flanke, die zu der Gewebeabtragkante distal ist, die an den Umfang angrenzt, im Querschnitt etwa von einem spitzen Winkel in bezug auf eine Linie vom Umfang zurückgesetzt ist;
Fig. 2A-C sind eine Seiten-, eine Querschnitt- bzw. eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines endodontischen Instruments, das dem in Fig. 1A-C ähnlich ist, außer daß es zwei Nuten hat, die zwei entsprechende Gewebeabtragkanten bilden;
Fig. 3A-C sind eine Seiten-, eine Querschnitt- bzw. eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines endodontischen Instruments mit zwei Nuten, die eine Gewebeabtragkante zwischen sich bilden und mit einem zurückgesetzten Rückenabschnitt;
Fig. 4A-C sind eine Seiten-, eine Querschnitt- bzw. eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines endodontischen Instruments, das dem in Fig. 3A-C ähnlich ist, außer daß die Nuten eine ungleiche Größe und Tiefe haben;
Fig. 5A-C sind eine Seiten-, eine Querschnitt- bzw. eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines endodontischen Instruments, das dem in Fig. 1A-C ähnlich ist, außer daß es einen zurückgesetzten Rückenabschnitt hat;
Fig. 6A-C sind eine Seiten-, eine Querschnitt- bzw. eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines endodontischen Instruments, das dem in Fig. 2A-C ähnlich ist, außer daß es zwei zurückgesetzte Rückenabschnitte hat, die an jede Gewebeabtragkante angrenzen;
Fig. 7A-C sind eine Seiten-, eine Querschnitt- bzw. eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines endodontischen Instruments mit zwei Spiralnuten und zwei Spiralrücken, von denen eine vom Umfang zurückgesetzt ist;
Fig. 8A-C sind eine Seiten-, eine Querschnitt- bzw. eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines endodontischen Instruments, das dem in Fig. 7A-C ähnlich ist, außer daß die hintere Flanke, die zu der Gewebeabtragkante distal ist, die an den Umfang angrenzt, im Querschnitt etwa von einem spitzen Winkel in bezug auf eine Linie, die den Umfang tangiert, vom Umfang zurückgesetzt ist;
Fig. 9A bis C sind eine Seiten-, eine Querschnitt- bzw. eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines endodontischen Instruments, das dem in Fig. 7A-C ähnlich ist, außer daß jeder Rücken einen Außenabschnitt und einen zurückgesetzten Abschnitt aufweist;
Fig. 10A-C sind eine Seiten-, eine Querschnitt- bzw. eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines endodontischen Instruments, das in Fig. 1A-C dargestellte Merkmale mit ungleich beabstandeten Nuten und ungleich bemessenen Rücken kombiniert, wie in Fig. 4A-C dargestellt;
Fig. 11A-C sind eine Seiten-, eine Querschnitt- bzw. eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines endodontischen Instruments, das verschiedene Merkmale der Erfindung kombiniert;
Fig. 12A-C sind eine Seiten-, eine Querschnitt- bzw. eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines endodontischen Instruments mit drei ungleich bemessenen Nuten, die ungleich beabstandete Gewebeabtragkanten bilden;
Fig. 13A-C sind eine Seiten-, eine Querschnitt- bzw. eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines endodontischen Instruments mit ungleich bemessenen und geformten Spiralnuten und Spiralrückenabschnitten;
Fig. 14A-C sind eine Seiten-, eine Querschnitt- bzw. eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines endodontischen Instruments mit drei ungleich bemessenen Nuten, die ungleich beabstandete Gewebeabtragkanten und Rückenabschnitte bilden;
Fig. 15A-C sind eine Seiten-, eine Querschnitt- bzw. eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines endodontischen Instruments mit zwei Nuten, die klingenartige Schneidkanten bilden, und einem gegenüberliegenden Spiralrücken;
Fig. 16A-C sind eine Seiten-, eine Querschnitt- bzw. eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines endodontischen Instruments mit drei Nuten, die zwei klingenartige Schneidkanten bilden, und einem Spiralrücken;
Fig. 17A-C sind eine Seiten-, eine Querschnitt- bzw. eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines endodontischen Instruments, das dem in Fig. 15A-C ähnlich ist, außer daß es drei Nuten, die eine klingenartige Schneidkante bilden, und zwei gegenüberliegende Spiralrücken hat;
Fig. 18A-C sind eine Seiten-, eine Querschnitt- bzw. eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines endodontischen Instruments mit vier Nuten, die drei klingenartige Schneidkanten bilden, und einem Spiralrücken; und
Fig. 19A-C sind eine Seiten-, eine Querschnitt- bzw. eine Längsschnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines endodontischen Instruments, das dem in Fig. 17A-C ähnlich ist, außer daß es vier Nuten, die eine klingenartige Schneidkante bilden, und drei Spiralrücken hat.
Fig. 1 bis 19 stellen endodontische Instrumente mit verschiedenen Arbeitsabschnittkonfigurationen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung dar. Die Instrumente können je nach Drehrichtung der Spiralnuten und -rücken in bezug auf die Drehrichtung des Instruments als Bohrer oder Verdichter verwendet werden.
In allen hier dargestellten Ausführungsformen der Erfindung sind die Instrumente als Feilen oder Bohrer dargestellt. Man wird jedoch anerkennen, daß ein Spiegelbild der Instrumentenausführung als Verdichter für die gleiche Drehrichtung des Instruments verwendet werden kann. Erfindungsgemäße Verdichterinstrumente werden verwendet, um Hohlräume im Wurzelkanalhohlraum zu füllen.
In Fig. 1A bis C ist ein endodontisches Instrument gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt, das als Bohrer verwendet werden kann und das einen Schaft 10 mit einer Basis oder einem proximalen Ende 12 und einem länglichen bzw. langgestreckten Arbeitsabschnitt 14 aufweist, der sich zwischen der Basis oder dem proximalen Ende 12 erstreckt und in einer Spitze oder einem distalen Ende 16 ausläuft. Das proximale Ende 12 weist auch einen Anschlußabschnitt 18 zum Eingriff mit einer Spanneinrichtung eines zahnärztlichen Handapparats auf (nicht dargestellt). Als Alternative oder zusätzlich zu dem Anschlußstück 18 kann das proximale Ende 12 eine aufgerauhte oder anderweitig behandelte Fläche aufweisen, um die Handhabung des Bohrers 10 zu erleichtern. Der Arbeitsabschnitt 14 des Instruments hat eine Länge, die von etwa 3 mm bis etwa 18 mm reicht, und einen Umfangsdurchmesser, der von etwa 0,08 mm bis etwa 1,9 mm reicht. Eine bevorzugte Länge ist etwa 16 mm.
Der Arbeitsabschnitt kann den gleichen Querschnittsdurchmesser zwischen dem proximalen Ende 12 und dem distalen Ende 16 haben, oder er kann sich in jeweils einer Richtung zwischen dem proximalen Ende 12 und dem distalen Ende 16 verjüngen. Wenn er sich verjüngt, kann die Verjüngung des Querschnittsdurchmessers des Arbeitsabschnitts 14 von etwa 0,01 bis etwa 0,8 mm/mm, vorzugsweise von etwa 0,02 bis etwa 0,06 mm/mm betragen.
Der Arbeitsabschnitt 14 weist eine oder mehrere Spiralnuten 20 und einen oder mehrere Spiralrücken 22 auf (jeweils eine in der Ausführungsform in Fig. 1A-C). In der dargestellten Ausführungsform grenzen die Spiralnut 20 und der Spiralrücken 22 an die Gewebeabtragkante 24 an. Der Spiralrücken 22 und die Gewebeabtragkante 24 liegen am Umfang des Arbeitsabschnitts 14, während die Nut 20 eine Fläche 26 hat (Fig. 1A, 1B), die vom Umfang des Arbeitsabschnitts 14 zurückgesetzt ist, wobei die Fläche im Querschnitt etwa von einem spitzen Winkel 26 in bezug auf eine Linie 29, die den Umfang in einem Schnittpunkt B tangiert, vom Umfang 28 zurückgesetzt ist, wobei ein Winkel von der Seite der tangierenden Linie 29 gemessen wird, die zur Abtragkante 24 distal ist.
Wie in Fig. 1A und 1B gezeigt, liegt die Gewebeabtragkante 24 im allgemeinen gegenüber einem Abschnitt des Spiralrückens 22. Die Wand der Nut 20 schneidet den Umfang des Arbeitsabschnitts in dem Bereich, der mit dem Buchstaben A bezeichnet ist, unmittelbar angrenzend an den Umfang 28 des Arbeitsabschnitts in einem Winkel von etwa 90º zur Tangente, um einen sogenannten Null- oder neutralen Spanwinkel aus der Perspektive der Fläche 26 der Nut 20 zu bilden. Erfindungsgemäß kann der Spanwinkel der Gewebeabtragkante 24 neutral, positiv oder negativ sein, ist jedoch vorzugsweise unnähernd neutral.
Man wird erkennen, daß die Spiralfase 22 eine Lauffläche zwischen der Gewebeabtragkante 24 an einem Punkt A und einem Punkt B, der zur Gewebeabtragkante distal ist, darstellt (Fig. 1B), so daß, wenn eine Drehung in einem Kanal erfolgt, nur die Kante 24 Gewebe abträgt, während die Lauffläche des Spiralrückens 22 an der Kanalwand anliegt. In Fig. 1B sind die Punkte A und B am Umfang 28 des Arbeitsabschnitts 14 auf im allgemeinen gegenüberliegenden Seiten des Rückens 22 angeordnet.
Wie in Fig. 1B und 1C dargestellt, hat die Nut 20 eine konkave Fläche 26, die vom Umfang des Arbeitsabschnitts zurückgesetzt ist, so daß am Punkt B die Fläche 26 etwa einen spitzen Winkel 27 mit der Linie 29 bildet, die den Umfang tangiert. Durch eine Nut mit etwa einem spitzen Winkel bei B können Gewebe und Gewebsreste aus dem Wurzelkanal effektiver heraustransportiert und aus dem Kanal in einer Richtung entgegen der Bewegungsrichtung des Instruments entfernt werden, wenn das Instrument im Wurzelkanal gedreht wird. Durch effektivere Entfernung der Gewebsreste aus dem Wurzelkanal ist weniger Reibung am Arbeitsabschnitt und somit eine geringere Tendenz vorhanden, das Instrument durch das Drehmoment, das auf das Instrument wirkt, abzuscheren.
Um den effektivsten Schneid- und Gewebeabtragvorgang zu erreichen, wird bevorzugt, daß der Abstand der Spiralnuten 20 und der Spiralrücken 22 von etwa einer Spirale pro 16 mm bis etwa eine Spirale pro 1 mm entlang dem Arbeitsabschnitt 14 des Instruments reicht.
Ein endodontisches Instrument 10 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2A-C dargestellt, wobei Fig. 2A eine Seitenansicht, Fig. 2B eine Querschnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 2A und Fig. 2C eine Längsschnittansicht von Fig. 2A, geschnitten entlang der Linie A-A, ist. Der Arbeitsabschnitt 14 des Instruments, das in Fig. 2A-C dargestellt ist, weist zwei Spiralrücken 40 und 42 auf, die Laufflächen 44 und 46 haben. Wie bei dem in Fig. 1A-C dargestellten Instrument, bilden die Punkte C und D, die zu den Gewebeabtragkanten 36 bzw. 38 distal sind, etwa spitze Winkel mit Linien, die den Umfang in den Schnittpunkten tangieren, wie oben mit Bezug auf Fig. 1B beschrieben.
Die Arbeitsabschnitte von erfindungsgemäßen endodontischen Instrumenten können mit verschiedenen anderen reibungsreduzierenden Einrichtungen anstelle oder zusätzlich zu den oben beschriebenen Einrichtungen versehen sein, die in Fig. 1 bis 2 dargestellt sind. Solche Einrichtungen können aufweisen: Nuten mit zurückgesetzten Flächen, wie oben beschrieben, ein oder mehrere zurückgesetzte Rückenabschnitte, drei oder mehr beabstandeten Spiralürcken, wobei der Abstand zwischen benachbarten Spiralrücken im Querschnitt variiert, drei oder mehr beabstandete Spiralgewebeabtragkanten, verschiedene Schneidkantenausführungen oder eine Kombination aus zwei oder mehr der vorstehenden Sammel- bzw. Abtrageinrichtungen. Querschnittkonfigurationen von endodontischen Instrumenten mit alternativen Ausführungen werden nachstehend beschrieben.
In Fig. 3A-C und 4A-C weist der Arbeitsabschnitt 14 des Instruments 10 mindestens einen äußeren Spiralrücken 58, der an den Umfang angrenzt, der durch eine Gewebeabtragkante 64 und eine Kante 62 gebildet wird, die zur Gewebeabtragkante 64 distal ist, und mindestens einen zurückgesetzten Rücken 54 auf. Wie in Fig. 3B dargestellt, hat der Spiralrücken 52 einen zurückgesetzten Wandabschnitt 54, der sich von einer Schulter 57 bis zur Nut 66 erstreckt und der einen radialen Abstand R&sub1; von der Querschnittsmitte 56 des Arbeitsabschnitts hat, und einen Abschnitt 58, der an den Umfang 60 des Arbeitsabschnitts angrenzt, der in einem radialen Abstand R&sub2; vom Querschnittmittelpunkt 56 liegt. Der Umfang 60 wird durch spiralförmige Gewebeabtragkanten 64 und einen Rückenabschnitt 58 gebildet. In dieser Ausführungsform sind die Spiralnuten 66 und 68 um den Spiralrücken 52 und Gewebeabtragkante 64 herum gleich beabstandet.
In Fig. 4A-C ist wiederum ein Spiralrücken 70 mit mindestens einem äußeren Abschnitt 76 und mindestens einem zurückgesetzten Abschnitt 72 dargestellt. Der zurückgesetzte Abschnitt 72, der in einem radialen Abstand R&sub1; vom Querschnittsmittelpunkt 74 des Arbeitsabschnitts liegt, und ein Abschnitt 76 des Rückens 70 grenzt in einem radialen Abstand R&sub2; vom Querschnittsmittelpunkt 74 an den Umfang 78 des Arbeitsabschnitts an. Der Umfang 78 wird durch eine spiralförmige Gewebeabtragkante 82 und einen Punkt 80 gebildet, der zur Gewebeabtragkante 80 distal ist. In dieser Ausführungsform ist der krummlinige Abstand zwischen der Gewebeabtragkante 82 und dem Punkt 80 des Spiralrückens 70 größer als der krummlinige Abstand zwischen einer Gewebeabtragkante 82 und einem Punkt 88 des Spiralrückens 70.
In den in Fig. 3A-C und 4A-C dargestellten Ausführungsformen erfolgt wegen der zurückgesetzten Abschnitte 54 und 72 der Spiralrücken 52 und 70 eine Reduzierung der Kraft der Gewebeabtragkanten 64 und 82, die gegen die Wand des Wurzelkanals in der Richtung senkrecht zur Drehrichtung des Instruments im Kanal gerichtet ist. Eine Reduzierung der Kraft der Gewebeabtragkanten 64 und 82 in bezug auf die Kanalwand ermöglicht eine Reduzierung der Reibung während der Drehung des Instruments im Wurzelkanal, wenn sich das Instrument verbiegt, um sich an die Konturen des Wurzelkanalhohlraums anzupassen. Die zurückgesetzten Wandabschnitte der Spiralrücken haben einen Radius R&sub1;, der von etwa 4 bis etwa 30% kleiner ist als der Radius R&sub2;.
Zusätzlich zu den in Fig. 3A-C dargestellten zurückgesetzten Wandabschnitten weist das in Fig. 4A-C dargestellte Instrument auch eine Gewebeabtragkante 82 auf, die einen größeren krummlinigen Abstand von 80 als vom Punkt 88 am Spiralrücken 70 hat. Die ungleichen krummlinigen Abstände ermöglichen ungleiche Schneidkräfte entlang dem Umfang 78 des Arbeitsabschnitts des Instruments, so daß ein Seitenschneideffekt entsteht, der auf einfache Weise die Mittelachse eines gekrümmten Wurzelkanals beibehält.
Fig. 5A-C und 6A-C sind alternative Ausführungsformen der Erfindung, die zwei oder mehr Spiralnuten, die Nutenflächen haben, die im Querschnitt etwa von einem spitzen Winkel in bezug auf eine Linie, die einen Innenumfang 102 im Schnittpunkt tangiert, vom Umfang zurückgesetzt sind, oder ein oder mehrere Spiralrücken mit zurückgesetzten Wandabschnitten aufweisen. Der Innenumfang 102 wird durch einen Punkt E und einen zurückgesetzten Rückenabschnitt 106 gebildet. In Fig. 5A-C ist eine Spiralnut 90 mit einer Gewebeabtragkante 98 dargestellt, die einen Außenumfang 92 des Arbeitsabschnitts in einem Winkel von etwa 90º zu einer Tangente schneidet, um einen Null- oder neutralen Spanwinkel aus der Perspektive der Oberfläche 94 der Nut 90 zu bilden.
Ein Spiralrücken 96 ermöglicht eine Lauffläche 106 zwischen einem Punkt E und einer Gewebeabtragkante 98, so daß, wenn sie im Kanal gedreht wird, nur die Kante 98 Gewebe entfernt, während die Lauffläche 106 an der Kanalwand anliegt. Der Spiralrücken 96 hat einen äußeren Rückenabschnitt 108, der an den Umfang 92 angrenzt, und einen zurückgesetzten Rückenabschnitt 106 zwischen der Schulter F und dem Punkt E. Der zurückgesetzte Rückenabschnitt 106 hat einen Querschnittsradius R&sub1; vom Querschnittsmittelpunkt 104 des Arbeitsabschnitts, und der Außenrückenabschnitt 108 hat einen Radius R&sub2; vom Querschnittsmittelpunkt 104, der von etwa 4 bis etwa 30% größer ist als der Radius R&sub1;.
Wie in Fig. 5B dargestellt, ist die Fläche 94 der Nut 90, die im Querschnitt etwa von einem spitzen Winkel in bezug auf eine Linie, die den Umfang 102 im Schnittpunkt tangiert, vom Innenumfang 102 zurückgesetzt ist, wie in Fig. 1B oben dargestellt. Die Nut 90 stellt eine Einrichtung zum Sammeln und Entfernen von Gewebe und Gewebsresten aus dem Wurzelkanal durch den Abtransport der Gewebsreste entgegen der Bewegungsrichtung des Instruments dar, wenn das Instrument im Wurzelkanal gedreht wird. In Kombination mit dem zurückgesetzten Wandabschnitt 106 des Spiralrückens 96 ermöglicht das in Fig. 5A-C dargestellte Instrument infolge von ungleichmäßigen Schneidkräfte und effektiverem Gewebeabtrag bei endodontischen Eingriffen eine reduzierte Reibung, wenn das Instrument im Kanal gedreht wird.
In Fig. 6A-C weist das endodontische Instrument zwei Spiralnuten 110 und 112 und zwei Spiralrücken 114 und 116 auf. Die Spiralnuten 110 und 112 haben, wie in Fig. 6B dargestellt, Flächen 118 und 120, die etwa von einem spitzen Winkel in bezug auf eine Linie, die die Umfänge 122 und 122' an deren Schnittpunkten 132 und 134 tangiert, von den Innenumfängen 122 und 122' zurückgesetzt sind. Äußere Rückenabschnitte 124 und 126 der Spiralrücken 114 und 116 liegen am Außenumfang 126 des Arbeitsabschnitts des Instruments, der durch Gewebeabtragkanten 128 und 130 gebildet wird, während zurückgesetzte Wandabschnitte 125 und 129 der Spiralfasen 114 und 116 in einem radialen Abstand R&sub1; vom Querschnittmittelpunkt 131 liegen, der etwa 4 bis etwa 30% kleiner ist als der radiale Abstand R&sub2; vom Mittelpunkt 131 bis zum Umfang 127 des Arbeitsabschnitts, der durch die Gewebeabtragkanten 128 und 130 gebildet wird.
Fig. 7A-C stellen ein weiteres erfindungsgemäßes Instrument 10 mit einem Arbeitsabschnitt 14 dar, der zwei diametral entgegengesetzte Spiralnuten 140 und 142 und zwei diametral entgegengesetzte Spiralrücken 144 und 146 aufweist. In dieser Ausführungsform ist der Rücken 146 ein Außenrücken, der an den Außenumfang 152 angrenzt, der von der Gewebeabtragkante 154 gebildet wird, und der Rücken 144 ist ein zurückgesetzter Rücken, der an den Innenumfang 150 angrenzt, der von der Gewebeabtragkante 156 gebildet wird, wie in Fig. 7B gezeigt. Der zurückgesetzte Rücken 144 hat einen Radius R&sub1; vom Querschnittsmittelpunkt 148 bis zum zurückgesetzten Rückenabschnitt am Innenumfang 150, und der Außenrücken 146 hat einen Radius R&sub2; vom Querschnittsmittelpunkt 148 bis zum Außenumfang, der 4 bis 30% ist größer als der Abstand R&sub1;. Ein Instrument der in Fig. 7A-C dargestellten Ausführung ermöglicht infolge des zurückgesetzten Rückenabschnitts 146 eine weniger aggressive Gewebeabtragkraft in bezug auf die Wurzelkanalwand an der Abtragkante 154 als die Kraft- oder Abtragkante 156. Während die Spiralnuten 140 und 142 so dargestellt sind, als seien sie um die Umfänge des Arbeitsabschnitts gleich beabstandet in bezug auf die Abtragkanten 154 und 156, wird man anerkennen, daß auch eine ungleiche Beabstandung der Nuten möglich ist.
Fig. 8A-C stellen ein erfindungsgemäßes Instrument 10 mit einem Spiralrücken 170, der am Umfang 172 des Arbeitsabschnitts liegt, der durch die Gewebeabtragkante 190 gebildet wird, und mit einem Spiralrücken 174 mit einem zurückgesetzten Wandabschnitt 176, der einen Radius R&sub1; am Punkt 178 in bezug auf die Querschnittsmitte 180 hat, und mit einem Wandabschnitt mit einem Radius R&sub2; dar, der am Umfang 172 liegt. Der Radius des Wandabschnitts des Spiralrückens 174 vergrößert sich allmählich ab dem Punkt 178, der am Innenumfang 184 liegt, bis zu dem Punkt 182, der an den Außenumfang 172 angrenzt, so daß der Spiralrücken 174 einen Außenrückenabschnitt und einen zurückgesetzten Rückenabschnitt hat, wie in Fig. 8B dargestellt. Der zurückgesetzte Abschnitt 176 des Rückens 174 ermöglicht eine Reduzierung der Schneidkraft der Schneidkante 190 und reduziert dadurch die Reibung in bezug auf die Wurzelkanalwände während der Drehung des Instruments.
Die beabstandeten Spiralnuten 186 und 188 des in Fig. 8A-C dargestellten Instruments haben jeweils Flächen 194 und 196, die im Querschnitt etwa an spitzen Winkeln zu Linien zurückgesetzt sind, die die Umfänge 172 und 184 an den Punkten 182 bzw. 178 tangieren. Fig. 8A-C stellen daher ein endodontisches Instrument 10 dar, das eine Kombination aus einem zurückgesetzten Rücken und der in Fig. 1A-C beschriebenen Spiralnuten aufweist, die Reibung reduziert und/oder eine bessere Effizienz des Materialabtrags aus dem Wurzelkanal während des endodontischen Eingriffs hat.
Fig. 9A-C stellen eine Variante des erfindungsgemäßen endodontischen Instruments dar, die die in Fig. 7A-C oben dargestellten Merkmale mit den zurückgesetzten Rückenabschnitten kombiniert. In Fig. 9B sind zwei gegenüberliegende Spiralrücken 200 und 210 vorhanden, die durch Spiralnuten 224 und 226 getrennt sind. Der Spiralrücken 200 hat einen zurückgesetzten Wandabschnitt 212 und einen Außenwandabschnitt 216, und der Spiralrücken 210 hat einen zurückgesetzten Wandabschnitt 214 und einen Außenwandabschnitt 218. Die zurückgesetzten Wandabschnitte 212 und 214 liegen am Innenumfang 236, der von den Punkten 230 und 234 gebildet wird, die zu den Gewebeabtragkanten 228 und 232 distal sind. Die zurückgesetzten Abschnitte 212 und 214 haben im Querschnitt einen radialen Abstand R&sub1; vom Querschnittsmittelpunkt 222 des Arbeitsabschnitts, und die Außenrückenabschnitte 216 und 218 haben einen radialen Abstand R&sub2; vom Mittelpunkt 222 und grenzen an einen Außenumfang 220 des Arbeitsabschnitts an, der durch die Gewebeabtragkanten 228 und 232 gebildet wird. Der Radius R&sub2; ist ein Abstand, der 4 bis 30% größer ist als R&sub1; in bezug auf den Mittelpunkt 222. Die Spiralnuten 224 und 226 sind um den Umfang des Arbeitsabschnitts angeordnet, so daß der krummlinige Abstand zwischen der Gewebeabtragkante 228 und dem Punkt 230 im wesentlichen der gleiche ist wie der krummlinige Abstand zwischen der Gewebeabtragkante 232 und dem Punkt 234. Ungleiche krummlinige Nutenabstände sind jedoch auch zur Erreichung einer erhöhten Schneideffizienz möglich, wie oben mit Bezug auf Fig. 4A-C beschrieben.
Fig. 10A-C stellen eine Kombination der in Fig. 1A-C dargestellten Merkmale mit in Fig. 4A-C dargestellten ungleich beabstandeten Nuten 240 und 242 und ungleich bemessenen gegenüberliegenden Rücken 244 und 246 dar. Gemäß dieser Ausführungsform weist der Arbeitsabschnitt 14 mindestens eine Spiralnut 240 auf, wobei ein Punkt 252, der zur Gewebeabtragkante 250 distal ist, im Querschnitt etwa in einem spitzen Winkel in bezug auf eine Linie, die den Umfang 248 im Schnittpunkt tangiert, zurückgesetzt ist, wie in Fig. 10B gezeigt und mit Bezug auf Fig. 1A-C oben beschrieben. Wie in Fig. 10B dargestellt, ist der krummlinige Abstand von der Gewebeabtragkante 254 bis zum Punkt 252 größer als der krummlinige Abstand von der Gewebeabtragkante 250 bis zum Punkt 256. Daher ist die Lauffläche 258 des Spiralrückens 246 wesentlich größer als die Lauffläche 260 des Spiralrückens 244. Die ungleiche Lauffläche der Rücken weisen ungleiche Gewebeabtrageffizienzen entlang dem Umfang 248 des Arbeitsabschnitts des Instruments auf, so daß ein Seitenschneideffekt entsteht, der die Mittelachse eines gekrümmten Wurzelkanals leichter beibehält.
Eine Kombination aus zwei der oben erwähnten Ausführungsformen der Erfindung ist in Fig. 11A-C dargestellt. Mit Bezug auf Fig. 11B weist das endodontische Instrument 10 zwei Spiralrücken 262 und 264 und zwei Spiralnuten 266 und 268 auf. Eine Spiralnut 266 ist zwischen der Gewebeabtragkante 272 und dem Punkt 274, der zur Abtragkante 272 distal ist, und die Spiralnut 268 ist zwischen der Gewebeabtragkante 276 und dem Punkt 278, der zur Abtragkante 276 distal ist. Die Punkte 274 und 278 sind etwa von spitzen Winkeln in bezug auf eine Linie, die den Umfang 270 an den Schnittpunkten mit dieser tangiert, zurückgesetzt, wie mit Bezug auf Fig. 1B oben beschrieben. Der krummlinige Abstand entlang dem Umfang 270 des Arbeitsabschnitts von der Gewebeabtragkante 272 bis zu dem Punkt 274 kann im wesentlichen die gleichen sein wie der krummlinige Abstand von der Abtragkante 276 bis zum Punkt 278, wie dargestellt, oder die Abstände können ungleich sein.
In der dargestellten Ausführungsform in Fig. 11A-C sind zwei Spiralnuten 280 und 282 zwischen den Gewebeabtragkanten 284 und 272 und zwischen den Gewebeabtragkante 286 und 276 vorhanden, die im wesentlichen ein kleineres Volumen haben als die Nuten 266 und 268. Wiederum kann der krummlinige Abstand zwischen den Gewebeabtragkanten 272 und 284 im wesentlichen der gleiche sein wie der krummlinige Abstand zwischen den Gewebeabtragkanten 286 und 276, oder die Abstände können ungleich sein.
Das in Fig. 12A-C dargestellte endodontische Instrument weist drei beabstandete Gewebeabtragkanten 290, 292 und 294 auf, die den Arbeitsabschnittsumfang 296 bilden. Die Spiralnut 298 liegt zwischen den Gewebeabtragkanten 290 und 292, die Spiralnut 300 liegt zwischen den Gewebeabtragkanten 294 und 292, und die Spiralnut 302 liegt zwischen den Gewebeabtragkanten 294 und 290, so daß der krummlinige Abstand entlang dem Umfang 296 von der Abtragkante 290 bis zur Abtragkante 292 größer ist als der krummlinige Abstand von der Abtragkante 292 bis zur Abtragkante 294, der wiederum größer ist als der krummlinige Abstand von der Abtragkante 294 bis zur Abtragkante 290. Als Alternative können die krummlinigen Abstände zwischen den Abtragkanten 292 und 294 und den Abtragkanten 294 und 290 im wesentlichen gleich sein. Als weitere Alternative haben die Nuten 298, 300 und 302 alle im wesentlichen das gleiche Volumen.
Fig. 13A-C stellen noch eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines Instruments 10 dar, das eine Kombination aus Spiralnutausführungen und einem oder mehreren zurückgesetzten Spiralrückenabschnitten aufweist. In Fig. 13A-C sind zwei Spiralrücken 310 und 312 vorhanden, die jeweils äußere Rückenabschnitte 320 und 322, die an den Umfang 324 angrenzen, der durch die Gewebeabtragkante 338 gebildet wird, und zurückgesetzte Rückenabschnitte 314 und 316 aufweisen, die in einem radialen Abstand R&sub1; vom Querschnittsmittelpunkt 318 des Arbeitsabschnitts 14 liegen, wie in Fig. 13B dargestellt. Die Spiralrückenabschnitte 320 und 322 und der Spiralrücken 326 grenzen alle in einem Abstand R&sub2; vom Querschnittsmittelpunkt 318 an den Umfang 324 des Arbeitsabschnitts an. In dieser Ausführungsform weist der Spiralrücken 326 keinen zurückgesetzten Rückenabschnitt auf, wobei jedoch alle drei Rücken 310, 312 und 326 zurückgesetzte Rückenabschnitte aufweisen können.
In dem in Fig. 13B dargestellten Instrument sind drei Spiralnuten 328, 330 und 332 vorhanden. Die Spiralnut 328 liegt zwischen der Gewebeabtragkante 334 und dem Punkt 340, der zur Abtragkante 334 distal ist, die Spiralnut 330 liegt zwischen der Gewebeabtragkante 336 und dem Punkt 342, der zur Abtragkante 336 distal ist, und die Spiralnut 332 liegt zwischen der Gewebeabtragkante 338 und dem Punkt 344, der zur Abtragkante 338 distal ist. Wie oben mit Bezug auf Fig. 1B beschrieben, sind die Punkte 340 und 342 etwa von einem spitzen Winkel in bezug auf Linien, die den Umfang 324 an ihrem Schnittpunkt tangieren, zurückgesetzt. Ferner ist der krummlinige Abstand von der Gewebeabtragkante 338 bis zum Punkt 344 größer als der krummlinige Abstand von der Gewebeabtragkante 334 bis zum Punkt 340, der wiederum größer ist als der krummlinige Abstand zwischen der Gewebeabtragkante 336 und dem Punkt 342. Demzufolge vereinigt diese Ausführungsform die Merkmale der zurückgesetzten Rücken mit den Nuten in Fig. 1A-C und dem ungleichen Abstand zwischen benachbarten Nuten in Fig. 4A-C.
Fig. 14A-C stellen eine weitere erfindungsgemäße Ausführung eines endodontischen Instruments 10 dar. In dieser Ausführung sind drei Spiralnuten 350, 352 und 354 im Arbeitsabschnitt 14 und drei beabstandete Spiralrücken 356, 358 und 360 vorhanden. Der krummlinige Abstand entlang dem Umfang 362 des Arbeitsabschnitts von der Gewebeabtragkante 366 bis zum Punkt 364, der zur Abtragkante 366 distal ist, ist im wesentlichen größer als der krummlinige Abstand von der Gewebeabtragkante 370 bis zum Punkt 368, wie in Fig. 14B gezeigt. Ebenso ist der krummlinige Abstand entlang dem Umfang 362 von der Gewebeabtragkante 374 bis zum Punkt 372 größer als der krummlinige Abstand von der Gewebeabtragkante 370 bis zum Punkt 368 und kann im wesentlichen gleich, größer oder kleiner sein als der krummlinige Abstand von der Gewebeabtragkante 366 bis zum Punkt 364. In dieser Ausführungsform sind die Flächen 376, 378 und 380 der Nuten 350, 352 und 354, im Querschnitt betrachtet, winklig und nicht gerundet (Fig. 14B).
Wie oben mit Bezug auf Fig. 1B beschrieben, sind die Punkte 364, 368 und 372, die zu den Abtragkante 366, 370 bzw. 374 distal sind, etwa in spitzen Winkeln in bezug auf eine Linie, die den Umfang in den Schnittpunkten mit diesen tangiert, zurückgesetzt. Demzufolge weist das in Fig. 14A-C dargestellte Instrument Abtrageffizienzen entlang dem Umfang 362 des Arbeitsabschnitts auf, die dadurch verbessert sind, daß ein Seitenschneideffekt entsteht, der die Mittelachse eines gekrümmten Wurzelkanals leichter beibehält.
Fig. 15A-C stellen eine weitere erfindungsgemäße Ausführung eines endodontischen Instruments 10 dar. In dieser Ausführungsform besteht der Arbeitsabschnitt 14 aus einem oder mehreren klingenartigen Spiralschneidkanten 22 und einem oder mehreren radialen Spiralrücken 18 (jeweils eine in der Ausführungsform in Fig. 15A). In der dargestellten Ausführungsform begrenzen die Spiralnuten 20a und 20b die Schneidkante 22 und den Rücken 18. Das heißt, die Nut 20a ist etwa 90º von der Nut 20b beabstandet, um einen radialen Spiralrücken 18 gegenüber der Schneidkante 22 zu bilden, die zwischen den Nuten 20a und 20b am Umfang des Arbeitsabschnitts 14 liegt, so daß die Nuten 20a und 20b jede Seite des Rückens 18 und der Kante 22 begrenzen.
Wie in Fig. 15B gezeigt, ist die Schneidkante 22 im allgemeinen gegenüber einer Lauffläche 19 des Radialrückens 18. Der Begriff "radial", wie er hier in Verbindung mit den Rücken verwendet wird, bedeutet, daß die Lauffläche 19 des Rückens 28, im Querschnitt betrachtet, krummlinig und nicht flach ist. Die Wände der Nuten 20a und 20b schneiden den Umfang des Arbeitsabschnitts 14 in Bereichen, die mit den Buchstaben A, B und C bezeichnet sind, die unmittelbar an den Schaftumfang eines Winkels von etwa 90º zur Tangente angrenzen, um aus der Perspektive der Flächen der Nuten 20a und 20b einen sogenannten Null- oder neutralen Spanwinkel zu bilden. Erfindungsgemäß kann der Spanwinkel neutral, positiv oder negativ sein, ist jedoch vorzugsweise etwa neutral.
Man wird anerkennen, daß ein radialer Rücken 18 eine Lauffläche 19 zwischen Rückenflankenkanten 18a und 18b aufweist (Fig. 15A, B), so daß nur die Flankenkante 18b schneidet, wenn sie in einem Kanal entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, während die Fläche 19 an der Kanalwand anliegt. Die Rückenflankenkanten 18a und 18b liegen am Umfang des Arbeitsabschnitts 14 auf gegenüberliegenden Seiten der Lauffläche 19 des radialen Rückens 18. Eine Schneidkante 22 liegt auch am Umfang des Arbeitsabschnitts zwischen den Nuten 20a und 20b und ist etwa 180º von der Lauffläche 19 entfernt.
Fig. 16A-C stellen eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines endodontischen Instruments 10' dar. In dieser Ausführungsform grenzen drei Nuten an einen radialen Rücken und an klingenartige Schneidkanten in einem Arbeitsabschnitt 25 an. Wie in Fig. 16a gezeigt, sind eine erste Nut 26a und eine dritte Nut 26c auf gegenüberliegenden Seiten der spiralförmigen radialen Rückens 28. Die Nuten 26a und 26b sind auf gegenüberliegenden Seiten einer Schneidenkante 30a, und die Nuten 26b und 26c sind auf gegenüberliegenden Seiten einer Schneidkante 30b. Die Nut 26b ist im allgemeinen gegenüber einer Lauffläche 32 des Rückens 28.
Die Wände der Nuten 26a, 26b und 26c schneiden den Umfang des Arbeitsabschnitts 25, der unmittelbar an den Schaftumfang angrenzt, in einem Winkel von etwa 90º. Die Schneidkanten 30a und 30b sind nominal etwa 90º voneinander entfernt.
Die Rückenflankenkanten 28a und 28b liegen am Umfang des Arbeitsabschnitts 25 auf gegenüberliegenden Seiten der Lauffläche 32 des Rückens 28. Spiralförmige klingenartige Schneidkanten 30a und 30b und die Rückenflankenkanten 28a und 28b sind daher durch Nuten 26a, 26b und 26c begrenzt und liegen am Umfang des Arbeitsabschnitts 25. Entgegen dem Uhrzeigersinn weist nur die Rückenflankenkante 28a eine Schneidkante auf.
Gemäß dieser Ausführungsform sind also mindestens drei Spiralnuten mit einem radialen Spiralrücken zwischen zwei der Nuten und klingenartige Schneidkanten zwischen zwei Paaren von Nuten vorhanden, wobei die Schneidkanten um etwa 90º voneinander und jeweils etwa 130º von einer angrenzenden Rückenseitenkante beabstandet sind, so daß im Querschnitt ein Rücken und drei Nuten vorhanden sind, wobei eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines asymmetrischen Arbeitsabschnitts 25 bereitgestellt wird.
Noch eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines endodontischen Instruments 10" ist in Fig. 17A-C dargestellt. In dieser Ausführungsform sind zwei durchgehende radiale Spiralrücken 36A und 36B in und entlang einem Arbeitsabschnitt 38 des zahnärztlichen Instruments 10" ausgebildet. Wie in Fig. 17B gezeigt, ist der Spiralrücken 36A nominal etwa um 120º von dem spiralförmigen Rücken 36B entfernt, so daß die Spiralrücken 36A und 36B durch eine Spiralnut 40b begrenzt werden. Es sind zwei Spiralnuten 40a und 40c vorhanden, die jede Seite einer klingenartigen Schneidkante 42 und der Rücken 36B bzw. 36A begrenzen.
Die Nuten 40c und 40b sind auf gegenüberliegenden Seiten einer Lauffläche 44 des Rückens 36A. Die Nuten 40b und 40a sind auf gegenüberliegenden Seiten einer Lauffläche 46 des Rückens 36B. Die Wände der Nuten 40a, 40b und 40c schneiden den Umfang des Arbeitsabschnitts 38, der unmittelbar an den Schenkelumfang angrenzt, in einem Winkel von etwa 90º zu einer Tangente des Schenkelumfangs.
Fig. 17C stellt Rückenflankenkanten 36a und 36b auf den Ansätzen des Rückens 36A und der Rückenflankenkanten 36c und 36d auf den Ansätzen des Rückens 36B dar. Bei Drehung des Instruments im Uhrzeigersinn stellen die Flankenkanten 36b und 36c Schneidkanten dar.
Die Scheidkante 42 zwischen den Spiralnuten 40a und 40c ist auch dargestellt. Alle Kanten 42, 36a, 36b, 36c und 36d liegen am Umfang des Arbeitsabschnitts 38. Entsprechend dieser Ausführungsform sind also drei Spiralnuten, die durch zwei Rücken getrennt sind, und eine klingenartige Schneidkante vorhanden, wobei die Rücken nominal um etwa 120º und die Schneidkante um etwa 120º von den Rücken zwischen den Rücken beabstandet ist, wobei ein erfindungsgemäßer asymmetrischer Arbeitsabschnitt bereitgestellt wird.
Fig. 18A-C stellen noch ein weiteres erfindungsgemäßes endodontisches Instrument 10"' dar. In diesem Instrument sind vier Spiralnuten 50a, 50b, 50c und 50d und ein Spiralrücken 52 zwischen jeder Gruppe von vier Spiralnuten vorhanden, die in und entlang einem asymmetrischen Arbeitsabschnitt 54 des zahnärztlichen Instruments ausgebildet sind. Die Spiralnuten begrenzen klingenartige Spiralschneidkanten 56a, 56b und 56c und Rückenflankenkanten 52a und 52b des Rückens 52. Bei Drehung des Instruments entgegen dem Uhrzeigersinn ist die Flankenkante 52b eine Schneidkante.
Die Schneidkante 56b ist am Umfang des Arbeitsabschnitts 51 und gegenüber des radialen Spiralrückens 52. In dieser Ausführungsform erstrecken sich die Schneidkanten 56a und 56c nicht bis zum Umfang des Arbeitsabschnitts, sondern enden an einem Punkt, der vom Umfang nach innen beabstandet ist, der durch eine Lauffläche 58 und eine Schneidkante 56b gebildet wird.
Die Beziehung zwischen den Schneidkanten 56a, 56b und 56c ist am besten in Fig. 18B zu sehen. Die Schneidkante 56a ist zwischen den Nuten 50a und 50b, die Schneidkante 56b ist zwischen den Nuten 50b und 50c, und die Schneidkante 56c ist zwischen den Nuten 50c und 50d. Die Nuten 50a und 50d sind jeweils auf gegenüberliegenden Seiten einer Lauffläche 58 und des Rückens 52. Eine Seite der Wand jeder der Nuten 50a, 50b, 50c und 50d schneidet den Umfang des Arbeitsabschnitts 54, der unmittelbar an den Schaftumfang angrenzt, in einem Winkel von etwa 90º zur Tangente des Schaftumfangs. Die anderen Seiten der Wände der Nuten 50a, 50b, 50c und 50d enden an den Schneidkanten 56a und 56c, die vom Umfang des Arbeitsabschnitts 54 nach innen beabstandet sind, wie sie durch die Lauffläche 58 der Schneidkante 56b definiert sind.
Gemäß dieser Ausführungsform weist also das Instrument vier Spiralnuten mit einem radialen Spiralrücken auf, wobei sich zwei der Nuten zusammenschließen, um eine klingenartige Schneidkante zu bilden, die an den Umfang angrenzt und etwa um 180º von dem Rücken beabstandet ist, und gegenüberliegende Paare von sich schneidenden Nuten zusammenschließen, um klingenartige Schneidkanten zu bilden, die auch etwa um 180º voneinander und vom Umfang nach innen beabstandet sind und nominal um 90º relativ zum Rücken verschoben sind, wobei die Anordnung einen erfindungsgemäßen asymmetrischen Arbeitsabschnitt darstellt.
Ein weiteres erfindungsgemäßes endodontisches Instrument 10"" ist in Fig. 19A-C dargestellt. In diesem Instrument sind drei spiralförmige Rücken 60A, 60B und 60C und vier Spiralnuten 62a, 62b, 62c und 62d in und entlang dem Arbeitsabschnitt 64 vorhanden. Die Spiralnuten 62c und 62d begrenzen jede Seite der klingenartigen Schneidkante 66 und der Rücken 60C und 60A, wobei die Kante 66 am Umfang des Arbeitsabschnitts 64 und gegenüber der Spiralrückenlauffläche 68 des Spiralrückens 60B liegt. Alle Spiralrücken und Schneidkanten in dieser Ausführungsform erstrecken sich bis zum Umfang des Arbeitsabschnitts 64.
Die Beziehung zwischen der klingenartigen Schneidkante 66 und den Rücken 60A, 60B und 60C ist am besten in Fig. 19B zu sehen. Wie gezeigt, liegt die Schneidkante 66 zwischen den Nuten 62c und 62d, während die Lauffläche 68 des Spiralrückens 60B zwischen den Nuten 62a und 62b liegt, die von der Kante 66 um etwa 180º beabstandet sind. Die Lauffläche 70 des Spiralrückens 60C liegt zwischen den Nuten 62d und 62a. Die Wände der Nuten 62a, 62b und 62c, die auf die Rücken 60A, 60B und 60C gerichtet sind, schneiden den Umfang des Arbeitsabschnitts 14, der unmittelbar an den Schaftumfang angrenzt, in einem Winkel, der im wesentlichen kleiner ist als etwa 90º zur Tangente des Schaftumfangs. Die Wände der Nuten 62c und 62d, die auf die Kante 66 gerichtet sind, schneiden den Schaftumfang in einem Winkel von nominal 60º.
Wie in Fig. 19C gezeigt, befinden sich die Flankenkanten 60a&sub1;, 60a&sub2;, 60b&sub2;, 60c&sub1;, 60c&sub2; an den Ansätzen der Rücken 60A, 60B bzw. 60C. Alle diese Rückenflankenkanten liegen am Umfang des Arbeitsabschnitts 64. Bei Drehung des Instruments entgegen dem Uhrzeigersinn stellen die Flankenkanten 60a&sub2;, 60b&sub2; und 60c&sub2; Schneidkanten dar. Erfindungsgemäß sind drei radiale Spiralrücken und eine klingenartige Kante, die alle um etwa 90º nominal beabstandet sind, und vier Spiralnuten vorhanden, die die Rücken und die Schneidkante trennen, um einen erfindungsgemäßen Arbeitsabschnitt bereitzustellen.
Die oben beschriebenen verschiedenen endodontischen Instrumente ermöglichen aufgrund ihrer bestimmten Ausführung und Geometrie einen geringeren Widerstand bei endodontischen Eingriffen und/oder einen besseren Abtrag von Material aus dem Wurzelkanal eines Zahnes. Man geht davon aus, daß die erfindungsgemäßen endodontischen Instrumente eine bessere und gleichmäßigere Schneidkapazität und eine spezifische Neigung haben, in Kanalbereiche einzudringen, die nicht kreisförmig sind, um Material aus den Ecken zu entfernen, die bisher unberührt oder mit herkömmlichen Instrumenten unzureichend bearbeitet worden sind, und um die Bruchneigung der Instrumente während der endodontischen Behandlungsvorgänge zu reduzieren.
Um ausreichende Festigkeit zu bieten, weist der Durchmesser der Bahn oder des unbearbeiteten Kernabschnitts der endodontischen Instrumente vorzugsweise annähernd etwa 10 bis etwa 80% des Querschnittsdurchmessers des Arbeitsabschnitts auf. Bahndurchmesser, die größer als 80% sind, können das Instrument so starr machen, daß sich nicht an den gekrümmten Abschnitten des Wurzelkanals biegen kann, während Bahndurchmesser von weniger als etwa 10% möglicherweise nicht starr genug sind, um ein effektives Schneiden oder Verdichten (bei Verdichtern) des Materials im Wurzelkanal zu ermöglichen.
Wie in den vorstehenden Darstellungen gezeigt, erstreckt sich der Arbeitsabschnitt um eine wesentliche Strecke entlang der Länge des Instruments und kann eine sich im allgemeinen verjüngende Konfiguration aufweisen, wenn man den Weg vom Antriebsende des Arbeitsabschnitts bis zum Spitzenende verfolgt. Der Durchmesser des Arbeitsabschnitts kann sich um etwa 0,01 bis etwa 0,07 mm, vorzugsweise um etwa 0,02 mm auf einen Millimeter entlang dem Arbeitsabschnitt vom Spitzenende bis zum Antriebsende vergrößern. Der gesamte Arbeitsabschnitt des Schafts kann von etwa 20 bis 30 mm reichen, es können jedoch auch längere oder kürzere Arbeitsabschnitte verwendet werden. Der Durchmesser des Arbeitsabschnitts, der an das Spitzenende angrenzt, kann von etwa 0,08 bis etwa 1,9 mm reichen.
Die Spanwinkel der Schneidkanten oder Gewebeabtragkanten können positiv, negativ oder neutral sein, sind jedoch vorzugsweise etwa neutral oder geringfügig negativ in bezug auf den Umfang des Arbeitsabschnitts. Um die Instrumente mit den gewünschten Spanwinkeln herzustellen, können sie aus einem geraden oder sich verjüngenden Stab geschliffen, mit oder ohne Schleifen zu einer Verjüngung verdreht und/oder gezogen werden.
Die erfindungsgemäßen endodontischen Instrumente bestehen vorzugsweise aus chirurgischem nichtrostendem Stahl, sie können jedoch auch aus Verbundmaterialien bestehen, z. B. aus Nickel, Titan oder anderen exotischen Legierungen und dgl. Das bevorzugte Material für die erfindungsgemäßen Instrumente ist Nickeltitan oder Titan 13-13. Der Fachmann wird anerkennen, daß Techniken zur Herstellung herkömmlicher Instrumente im allgemeinen auf die Herstellung der Instrumente erfindungsgemäß und mit verschiedenen bekannten oder später entwickelten Materialien angewendet werden können. Geeignete Schleiftechniken, die verwendet werden können, sind in metallurgischen Texten zum Schleifen von Metallen beschrieben. Beispielsweise ist bekannt, daß bestimmte Schleifscheiben oder Schleifspitzen zur Herstellung von Instrumenten aus einem Material für weitere oder andere Materialien möglicherweise nicht effektiv sind. Während eine Schleiffläche, die aus grobem Schleifkorn besteht und sich mit relativ hoher Drehzahl dreht, zum Schleifen von nichtrostendem Stahl oder hartem Metallschaft geeignet sein kann, kann ein Nickel-Titan-Schaft ein feineres Schleifkorn erfordern, die sich mit einer relativ langsameren Drehzahl dreht, um den Schaft effektiver zu schleifen, um die notwendigen Kanten und Fasen auszubilden.
Die erfindungsgemäßen endodontischen Instrumente können verwendet werden, indem die Feile manuell in einer Dreh-/Hin- und Herbewegung bewegt wird, oder die Feile oder der Bohrer kann bewegt werden, indem das Instrument an einer motorgetriebenen Vorrichtung zum Entfernen von Material aus dem Wurzelkanal befestigt wird.
Die vorstehende ausführliche Beschreibung dient zum Verständnis der Erfindung und um verschiedene Merkmale und bekannte Vorteile darzustellen, es sind jedoch keine unnötigen Beschränkungen daraus zu entnehmen. Modifikationen der verschiedenen dargestellten Ausführungsformen und tatsächlich auch die Bearbeitung weiterer Ausführungsformen, von denen einige dem Fachmann beim Lesen der Offenbarung als selbstverständlich erscheinen können, sind möglich, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Endodontisches Dentalinstrument mit einem Schaft, einem langgestreckten Arbeitsabschnitt mindestens entlang einem Abschnitt des Schaftes, mindestens zwei Spiralnuten, die im Arbeitsabschnitt des Schaftes ausgebildet sind und Gewebeabtragkanten am Umfang des Arbeitsabschnitts bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralnuten ungleichmäßig um den Umfang des Schafts beabstandet sind.

2. Endodontisches Dentalinstrument nach Anspruch 1, wobei die Spiralnuten ferner spiralförmige Rücken bilden, die an die Gewebeabtragkanten angrenzen, und wobei mindestens ein Abschnitt jedes Rückens zwischen benachbarten Nuten in bezug auf den Umfang des Schaftes ausgespart ist.

3. Endodontisches Dentalinstrument nach Anspruch 2, wobei der ausgesparte Rücken einen Radius von einer Querschnittsmitte des Instruments zu dem ausgesparten Rücken hat, der etwa 4 bis 30% kleiner ist als ein Radius von einer Querschnittsmitte des Instruments bis zum Umfang des Arbeitsabschnitts.

4. Endodontisches Instrument nach Anspruch 1, wobei die Hinterkante, die von jeder Gewebeabtragkante distal ist, im Querschnitt betrachtet, etwa von einem spitzen Winkel in bezug auf eine Tangente bis zum Umfang am Schnittpunkt zurücktritt.

5. Endodontisches Instrument nach Anspruch 1, wobei die Gewebeabtragkanten Schneidkanten aufweisen, die zwischen benachbarten Nuten ausgebildet sind.

6. Endodontisches Instrument nach einem der Ansprüche 1 bis 5, zum Extirpieren und Vergrößern einer Wand eines Wurzelkanals, wobei der Schaft langgestreckt ist und ein Antriebsende und ein Spitzenende mit dem Arbeitsabschnitt zwischen dem Spitzenende und dem Antriebsende hat, wobei der Arbeitsabschnitt einen spiralförmigen radialen Rücken und eine spiralförmige Schneidkante hat, wobei eine erste Spiralnut zwischen dem Rücken und der spiralförmigen Schneidkante auf einer Seite der Schneidkante angeordnet ist und eine zweite Spiralnut zwischen der spiralförmigen Schneidkante und dem Rücken auf der anderen Seite der Schneidkante angeordnet ist.

7. Instrument nach Anspruch 6, wobei der Schaft sich von einem Punkt angrenzend an das Antriebsende bis zu einem Punkt angrenzend an das Spitzenende verjüngt.

8. Instrument nach Anspruch 6, wobei der Rücken eine krummlinige Lauffläche bildet, die geeignet ist, die Schneidkante zwangsläufig mit den zu extirpierenden Wänden des Wurzelkanals in Kontakt zu bringen.

9. Instrument nach Anspruch 6, ferner mit einer zweiten spiralförmigen Schneidkante, die von der ersten Schneidkante durch die zweite Spiralnut beabstandet ist, und einer dritten Spiralnut, die zwischen der zweiten spiralförmigen Schneidkante und dem radialen Rücken angeordnet ist.

10. Instrument nach Anspruch 6, wobei eine der Spiralnuten eine Steigung hat, die sich von der der anderen Spiralnut unterscheidet, so daß sowohl der spiralförmige Rücken als auch die Schneidkante in aufeinanderfolgenden beabstandeten Schnittpunkten geschnitten werden, um eine beabstandete Serie von Segmenten einer im allgemeinen spiralförmig angeordneten Schneidkante zu bilden.

11. Instrument nach Anspruch 6, wobei die erste und zweite Spiralnuten in ihrer Form, Größe und/oder Beabstandung um den Umfang des Schafts, im Querschnitt betrachtet, im wesentlichen ungleich ausgebildet sind.