DE69812036T2

DE69812036T2 - Zahnärztliches Handgerät mit darin enthaltender Lichtquelle

Info

Publication number: DE69812036T2
Application number: DE69812036T
Authority: DE
Inventors: Fernando Bianchetti
Original assignee: Mectron Srl
Current assignee: Mectron SpA Carasco Genova It
Priority date: 1997-11-10
Filing date: 1998-10-21
Publication date: 2003-12-04
Anticipated expiration: 2018-10-22
Also published as: EP0914808B1; IT1296088B1; DE69812036D1; ITMI972501A1; US6030210A; EP0914808A1; ES2191243T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein manuelles Dentalinstrument mit eingebauter Lichtquelle.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein chirurgisches Instrument, das von Zahnärzten verwendet wird für die Entfernung von Zahnstein und Plaque von der Zahnoberfläche, allgemein als ein Handinstrument bezeichnet, das mit einer Lichtquelle zum Beleuchten des Arbeitsbereichs in der Mundhöhle des Patienten versehen ist.
Das Handinstrument ist mit einem Wandler versehen, der dazu dient, ein als Werkstück bezeichnetes Hakeninstrument, das für die Entfernung von Zahnstein von der Zahnoberfläche vorgesehen ist, in Vibration zu versetzen. Das Werkstück hat ein Durchgangsloch, aus dem ein Reinigungsfluid, das den Reinigungsvorgang in der Mundhöhle unterstützt, ausgegeben werden kann.
Obgleich Dentaloperationen gut beleuchtet werden, kann es passieren, dass der Zahnarzt beim Arbeiten mit seinem Körper, seiner Haut oder dem Instrument selbst einen Schatten auf die Mundhöhle wirft. Dies hat zu dem Erfordernis geführt, einen Lichtstrahl um das Werkstück des Handinstruments herum zu richten.
Verschiedene Typen von Handinstrumenten sind gegenwärtig im Stand der Technik bekannt. Alle bekannten Handinstrumente verwenden eine Energiequelle, die von der des Umwandlers des Handinstruments für ihre Lichtquellen getrennt sind.
Tatsächlich verwenden aufgrund der Notwendigkeit, eine Lichtquelle zu haben, die eine hohe Leuchtenergie ergibt, die Handinstrumente nach dem Stand der Technik Jod-Glühlampen.
Nach gegenwärtigen Gesundheitsbestimmungen müssen Handinstrumente in der Lage sein, im Autoklaven behandelt zu werden, d. h. sie müssen periodisch in einem Autoklaven bei hohen Temperaturen gewaschen und sterilisiert werden. Die Jod-Glühlampen können diesen extrem hohen Temperaturen nicht widerstehen, und daher müssen sie in besonderen getrennten Verbindungen außerhalb des Handinstruments angeordnet werden. Darüber hinaus wurde die Möglichkeit des Einsetzens dieser Lampen in den Körper des Handinstruments bisher nicht berücksichtigt, sowohl wegen ihrer erheblichen Größe, die die Handhabbarkeit des Instruments erheblich beeinträchtigen würde als auch wegen der kurzen Lebensdauer der Lampen, weshalb sie in einem Gehäuse angeordnet werden müssen, die gut zugänglich für die Bedienungsperson sind, um den Austausch zu erleichtern.
Diese Handinstrumente nach dem Stand der Technik haben verschiedene Nachteile.
Tatsächlich führt die Verwendung einer getrennten Energiequelle und externer Verbinder für die Lichtquelle zu einem sehr sperrigen Instrument mit, das nicht vielseitig einsetzbar ist, da spezielle Schaltungen für die Lampen verwendet werden müssen.
Das von den Glühlampen, die nur für die Beleuchtung verwendet werden, kommende weiße Licht stellt zusätzlich ein weiteres Problem dar. Tatsächlich bewirkt dieses Licht während des Reinigungsvorgangs, wenn es in Kontakt mit den Spritzern des aus dem Loch in dem Werkstück heraustretenden Reinigungsfluids tritt, eine Nebelbildung, die eine klare Sichtbarkeit verhindert.
Die DE-37 06 934 A offenbart ein Dentalinstrument nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, worin ein Wandler und eine Lichtquelle durch dieselbe Energiequelle gespeist werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen und gleichzeitig ein Handinstrument zur Verfügung zu stellen, das einfach herzustellen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im Anspruch 1 angeführten Merkmale.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Bei dem Handinstrument gemäß der Erfindung wird die Energiezuführung zu den Lichtquellen durch dieselbe Energiezuführung wie für den Wandler des Handinstruments erhalten. Mit diesem Mittel können selbst LEDs und Laserdioden mit hohem Wirkungsgrad als Lichtquellen verwendet werden. Tatsächlich haben LEDs eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperaturen und können den Autoklav-Sterilisierungsprozess aushalten, ohne beschädigt zu werden. LEDs haben auch ein langes Leben im Vergleich zu Lampen und brauchen über lange Perioden nicht ersetzt zu werden, daher können sie integral mit dem Körper des Handinstruments hergestellt werden und dieselbe Energiezuführung wie für den Wandler des Handinstruments kann für die LEDs verwendet werden. Aus den vorgenannten Gründen kann ein einzelner Verbinder werden, der mit einem passenden Verbinder, der mit einem externen Zuführungskabel verbunden ist, gekoppelt ist. Auf diese Weise ergeben sich eine beträchtliche Verringerung der Größe des Instruments, eine Einsparung von Schaltungsaufwand, die weitere Verbinder nicht verwendet werden, und eine größere Vielseitigkeit, da diese Konfiguration auch für andere Typen von kompatiblen Instrumenten verwendet werden kann.
Darüber hinaus können LEDs mit hohem Wirkungsgrad, die blaues Licht für diagnostische Zwecke aussenden, vorteilhaft verwendet werden.
Um das Problem der Beleuchtung der Mundhöhle zu überwinden, kann eine Mischung von Lichtstrahlen mehrerer LEDs, die mit unterschiedlichen Frequenzen emittieren, verwendet werden, um in der Lage zu sein, durch das bekannte RGB-Kombinationsverfahren ein weißes Licht zu erhalten, das eine optimale Sichtbarkeit der Mundhöhle ohne das Problem der Nebelbildung ermöglicht.
Energiezuführung zu den Lichtquellen durch dieselbe Energiezuführung wie für den Wandler des Handinstruments erhalten. Mit diesem Mittel können selbst LEDs und Laserdioden mit hohem Wirkungsgrad als Lichtquellen verwendet werden. Tatsächlich haben LEDs eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperaturen und können den Autoklav-Sterilisierungsprozess aushalten, ohne beschädigt zu werden. LEDs haben auch ein langes Leben im Vergleich zu Lampen und brauchen über lange Perioden nicht ersetzt zu werden, daher können sie integral mit dem Körper des Handinstruments hergestellt werden und dieselbe Energiezuführung wie für den Wandler des Handinstruments kann für die LEDs verwendet werden. Aus den vorgenannten Gründen kann ein einzelner Verbinder werden, der mit einem passenden Verbinder, der mit einem externen Zuführungskabel verbunden ist, gekoppelt ist. Auf diese Weise ergeben sich eine beträchtliche Verringerung der Größe des Instruments, eine Einsparung von Schaltungsaufwand, die weitere Verbinder nicht verwendet werden, und eine größere Vielseitigkeit, da diese Konfiguration auch für andere Typen von kompatiblen Instrumenten verwendet werden kann.
Darüber hinaus können LEDs mit hohem Wirkungsgrad, die blaues Licht für diagnostische Zwecke aussenden, vorteilhaft verwendet werden.
Um das Problem der Beleuchtung der Mundhöhle zu überwinden, kann eine Mischung von Lichtstrahlen mehrerer LEDs, die mit unterschiedlichen Frequenzen emittieren, verwendet werden, um in der Lage zu sein, durch das bekannte RGB--Kombinationsverfahren ein weißes Licht zu erhalten, das eine optimale Sichtbarkeit der Mundhöhle ohne das Problem der Nebelbildung ermöglicht.
Weitere Eigenschaften der Erfindung werden klarer anhand der folgenden detaillierten Beschreibung, die sich auf ein rein beispielhaftes und daher nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel von dieser bezieht, das in den angefügten Zeichnung illustriert ist, in denen:
Fig. 1 zeigt einen axialen Schnitt des Handinstruments gemäß der Erfindung mit dem Verbinderelement hiervon;
Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt des Handinstruments gemäß der Erfindung, wobei das Ausschlagelement entfernt ist;
Fig. 3 zeigt eine axonometrische Ansicht eines Endes des Handinstruments gemäß der Erfindung, die einen möglichen Typ von Gehäuse für optische Fasern oder Lichtleiter zeigt;
Fig. 4 zeigt einen auseinander gezogenen Teilschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels des Handinstruments gemäß der Erfindung;
Fig. 5 zeigt ein allgemeines Verdrahtungsdiagramm der LED-Verbindungsschaltung;
Fig. 6 zeigt ein besonderes Ausführungsbeispiel der LED-Verbindungsschaltung.
Das Handinstrument gemäß der Erfindung wird nun mit Hilfe der Figuren beschrieben.
Aus Fig. 1 ist ein Handinstrument bestehend aus einem hohlen zylinderförmigen Körper 1 ersichtlich. Innerhalb des Körpers ist ein Wandler 2 positioniert. Der Wandler besteht aus einem piezoelektrischen keramischen Resonator, der mit Wechselstrom gespeist wird und als ein Konzentrator für Schallwellen wirkt, welche über einen metallischen zylindrischen Arm 20 zu einem hakenförmigen Werkstück 10 übertragen werden, das, wenn es in Vibration versetzt ist, die Beseitigung von Zahnstein und Plaque von dem Zahn des Patienten durchführt. Ein Durchgangsloch 28 ist in dem Werkstück für die Ausgabe der Reinigungsflüssigkeit ausgebildet.
An dem Ende des Körpers 1 des Handinstruments, das mit dem Werkstück 10 verbunden ist, sind Gehäuse ausgebildet, in denen die LEDs 11 positioniert sind. Eine hohle kegelstumpfförmige, konisch gestaltete Abdeckung 14, die teilweise den zylindrischen Arm 20 abdeckt, ist mit diesem Ende gekoppelt, wobei sie dem Werkstück 10 ermöglicht, herauszuragen. Durchgangshohlräume sind in dem Körper der Abdeckung 14 ausgebildet, in denen sich optische Fasern oder Lichtleiter 15 befinden, so dass eine perfekte Kopplung mit der Lichtemissionsfläche der LEDs 11 besteht.
An dem anderen Ende des Körpers des Handinstruments befindet sich ein elektrischer und hydraulischer Verbinder, der bestimmt ist für den Eingriff mit einem passenden elektrischen und hydraulischen Verbinder 4, der eine äußere Hülle 5 trägt. Eine Zuführungsleitung 35 für Reinigungsfluid, ein Zuführungskabel 8' für elektrische Leistung und ein Erdkabel 9' werden innerhalb der Hülle geführt.
Innerhalb des komplementären Verbinderelements 4 ist die Zuführungsleitung 35 für Reinigungsfluid mit einer hydraulischen Kopplung 25 verbunden, das elektrische Leistungskabel 8' ist mit einem elektrische n Leistungszuführungskontakt 6 verbunden, und das Erdkabel 9' ist mit einem Erdkontakt 7 verbunden. Die hydraulische Kopplung 25 ist in Eingriff mit einem hydraulischen Verbinder 26, der in dem Verbinderelement 21 ausgebildet ist. Ein Rohrelement 27 ist mit dem hydraulischen Verbinder 26 verbunden. Dieses Rohrelement 27 wird verwendet, um das Reinigungsfluid innerhalb des Körpers 1 des Handinstruments in einer solchen Weise zu befördern, dass das Fluid das in dem Werkstück 10 ausgebildete Loch 28 unter einem angemessenen Druck verlassen kann.
Die elektrischen Kontakte 6, 7 sind bestimmt für einen Eingriff mit jeweiligen angepassten Kontakten 6', 7', die in den Verbinder 21 integral mit dem Körper 1 des Handinstruments ausgebildet sind. Diese Kontakte 6', 7' sind jeweils mit einem Leistungszuführungskabel 8 und einem Erdkabel 9 verbunden. Das Leistungszuführungskabel 8 und das Erdkabel 9 sind mit dem Wandler 2 so verbunden, dass die erforderliche Wechselstrom-Leistungszuführung stattfindet.
Die Polarisation der LEDs 11 kann z. B. durch Verwendung des Schaltungsdiagramms nach Fig. 5 erhalten werden. In diesem Diagramm sind die LEDs in Reihen verbunden und durch eine elektronische Schaltung 35' polarisiert, die mit dem Leistungszuführungskabel 8 verbunden ist. Das Leistungszuführungskabel 8 kommt von einem Transformator 26, der die Leitungsspannung in eine sinusförmige Wechselspannung mit einem Effektivwert von 160 V und einer Frequenz, die zwischen 25 kHz und 30 kHz oszilliert, transformiert, die erforderlich ist für die Leistungszuführung zu dem piezoelektrischen keramischen Resonator, Die elektronische Schaltung kann induktiv oder kapazitiv oder von einem anderen Typ sein.
Insbesondere in Fig. 6 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der LED-Polarisationsschaltung gezeigt. In diesem Fall wird die Polarisation der LEDs erhalten durch eine Zener Diode 12 in Reihe mit einem Widerstand 13, die mit dem Leistungszuführungskabel 8 verbunden ist.
In den Fig. 1 und 3 wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem sich vier LEDs 11 jeweils in ihrem eigenen Gehäuse befinden, die einen gegenseitigen Abstand um einen Winkel von etwa 90º auf dem Umfang des Endes des Körpers 1 des Handinstruments haben.
Vier Durchgangshohlräume sind in der Abdeckung 14 ausgebildet für vier optische Fasern oder Lichtleiter 15, die für die Kopplung mit den vier LEDs 11 bestimmt sind.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Handinstruments gemäß der Erfindung gezeigt, bei dem einige LEDs in einem Gehäuse angeordnet sind, das in dem Körper der Abdeckung 14 ausgebildet ist, und sie sind direkt mit den jeweiligen optischen Fasern oder Lichtleitern 15 gekoppelt. Diese Lösung liefert elektrische Verbinder 30, die mit den LEDs 11 verbunden sind, welche in Eingriff sind mit den jeweiligen angepassten elektrischen Verbindern 31, die mit einer Diodenpolarisationsschaltung innerhalb des Körpers 1 des Handinstruments verbunden sind, und die durch die selbe Leistungszuführung wie der Wandler 2 des Handinstruments beliefert werden.

Claims

1. Ein Handgerät zur Zahnbehandlung, das folgendes umfasst: einen Körper (1), in dem sich ein Umformer (2) befindet, der einen Einsatz (10) vibrieren lässt, der dazu dient, Zahnstein und Plaque von der Zahnoberfläche zu entfernen, eine Abdeckung (14), die mit dem genannten Körper verbunden ist, eine Lichtquelle zur Beleuchtung des Arbeitsbereichs, und einen externen Verbinder (4), um den Umformer (2) und die Lichtquelle mit Strom zu versorgen, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Lichtquelle aus Leuchtdioden (11) besteht, welche über eine elektronische Schaltung (35') reihengeschaltet und polarisiert werden, die mit Sinus-Wechselspannung mit 160 Volt Effektivwert und einer Frequenz, die zwischen 25 KHz und 30 KHz schwankt, geliefert wird.

2. Ein Handgerät zur Zahnbehandlung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Lichtquelle im Körper (1) des Handgeräts untergebracht ist.

3. Ein Handgerät zur Zahnbehandlung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Lichtquelle blaues Licht abgibt.

4. Ein Handgerät zur Zahnbehandlung gemäß einem beliebigen der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Optikfasern oder Lichtführungen (15) den von der genannten Lichtquelle stammenden Lichtstrahl fokussieren.

5. Ein Handgerät zur Zahnbehandlung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Optikfasern oder Lichtführungen (15) in durchgehenden, in der Abdeckung (14) des Handgeräts vorhandenen Hohlräumen angeordnet sind.

6. Ein Handgerät zur Zahnbehandlung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte elektronische Schaltung (35') kapazitiven oder induktiven Typs ist.

7. Ein Handgerät zur Zahnbehandlung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte elektronische Schaltung (35') reihengeschaltet eine Zener Diode (12) und einen Widerstand (13) umfasst.