DE9204412U1

DE9204412U1 - Dentalhandstück

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Publication number: DE9204412U1
Application number: DE9204412U
Authority: DE
Original assignee: Aesculap AG
Current assignee: Aesculap AG
Priority date: 1992-04-01
Filing date: 1992-04-01
Publication date: 1992-06-04
Anticipated expiration: 2002-04-02

Description

A 50 614 u Anmelderin: AESCULAP AG

u-214 Am Aesculap-Platz

26. März 1992 7200 Tuttlingen

BESCHREIBUNG DENTALHANDSTÜCK

Die Erfindung betrifft ein Dentalhandstück mit einer Strahlungsführung und einem Auslaß für eine Laserstrahlung zur Bearbeitung von Zahnmaterial. Ein solches Dentalhandstück ist beispielsweise aus der DE-OS 39 11 853 bekannt.

In diesem Handstück, das in der Regel abgewinkelt ist, wird über optische Elemente eine Laserstrahlung auf die zu behandelnde Stelle eines Zahnes gerichtet, beispielsweise die Strahlung eines gepulsten Er:YAG-Lasers. Die Handstücke weisen ein die Strahlungsführungselemente aufnehmendes Gehäuse auf, welches dem behandelnden Arzt unter Umständen die Sicht auf den zu behandelnden Zahnbereich versperrt oder zumindest erschwert. Es ist daher für den Arzt nicht nur schwierig, die genaue Lage der Behandlungsstelle kontinuierlich zu überprüfen, sondern es ist auch schwer feststellbar, in welcher Tiefe unterhalb der Oberfläche des

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Zahnes die Bearbeitung jeweils erfolgt. Die Laserstrahlung wird bei derartigen Dentalhandstücken fokussiert und ist lediglich im Brennpunkt zur Bearbeitung geeignet.

Aus diesem Grunde sind bei bekannten Dentalhandstücken Anzeigen vorgesehen, die dem behandelnden Arzt die Tiefe der Behandlungsebene unterhalb der Zahnoberfläche anzeigen, sei es in Form eines mechanischen Markierelementes, sei es in Form eines seine Größe verändernden optischen Projektionsbildes auf der Zahnoberfläche (DE-OS 39 11 853). Auch bei diesen Vorrichtungen bleibt aber das Problem, daß die Behandlungsstelle unter Umständen schwer einsehbar ist, da die freie Sicht durch das Dentalhandstück selbst versperrt sein kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Dentalhandstück der gattungsgemäßen Art so zu verbessern, daß eine bessere Beobachtung des zu behandelnden Zahnbereiches möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Dentalhandstück der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Dentalhandstück eine Beobachtungsoptik angeordnet ist, die auf den Auftreffbereich der aus dem Dentalhandstück austretenden Laserstrahlung auf dem zu bearbeitenden Zahnmaterial gerichtet ist und die aus dem Auftreffbereich in die Beobachtungsoptik eintretenden Strahlung im sichtbaren Bereich des Spektrums zu einer vom Auslaß entfernten Beobachtungseinrichtung weiterleitet.

Diese externe Beobachtungseinrichtung kann beispielsweise ein optisches Sichtgerät oder eine Fernsehkamera mit ange-

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schlossenem Monitor sein. Auf diese Weise ist es möglich, den Auftreffbereich der Laserstrahlung und damit den Behandlungsbereich auch dann zuverlässig zu beobachten, wenn das Dentalhandstück dem Arzt die direkte Sicht auf diesen Bereich versperrt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß die optischen Elemente der Strahlungsführung für die Laserstrahlung zwischen dem Strahlungsauslaß und einer Koppelstelle Teil der Beobachtungsoptxk sind. Die optischen Elemente der Strahlungsführung für die Laserstrahlung, die ohnehin vorhanden sind, erhalten also eine Doppelfunktion und führen auch die sichtbare Strahlung der Beobachtungsoptik. Die sichtbare Strahlung wird an der Koppelstelle von der Laserstrahlung getrennt, so daß die sichtbare Strahlung zu Beobachtungszwecken einem geeigneten Sichtgerät zugeführt werden kann.

An der Koppelstelle kann beispielsweise ein Spiegel angeordnet sein, der entweder für die Laserstrahlung oder für sichtbares Licht durchlässig und für die jeweils andere Strahlung reflektierend ausgebildet ist und eine Strahlung passieren läßt während die andere reflektiert wird. Ein solcher dichroitischer Spiegel wirkt somit als Strahlteiler . Dieser Spiegel kann bei einer ersten Ausführungsform im Strahlengang der Laserstrahlung angeordnet und für diese durchlässig sein. Es ist dann günstig, wenn die über den Spiegel ausgekoppelte sichtbare Strahlung vom Spiegel in ein Endoskop eingespiegelt wird.

Bei einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Spiegel in der Nähe des Auslasses im Strahlengang der La-

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serstrahlung angeordnet ist und diese auf einen gegenüber der Auslaßrichtung abgewinkelten Weg reflektiert, während die Beobachtungsstrahlung entgegen der Auslaßrichtung der Laserstrahlung durch den Spiegel hindurchtritt. Die bei Dentalhandstücken dieser Art meist ohnehin übliche Abwinkelung des Laserstrahlenganges wird in diesem Falle beibehalten, die Beobachtungsstrahlung tritt dann an dieser Abwinkelung in geradliniger Fortsetzung des Austrittsteils des Dentalhandstückes aus dem Laserstrahlengang aus.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Beobachtungsoptik einen Bildleiter umfassen, der neben dem Laserstrahlengang am Dentalhandstück angeordnet ist. Dabei ist es günstig, wenn der Bildleiter flexibel ist.

So kann der Bildleiter beispielsweise im Inneren oder in der Wand des die Strahlungsführung für die Laserstrahlung aufnehmenden Gehäuses angeordnet sein.

Bei einer anderen Ausführungsform ist der Bildleiter an der Außenseite des Dentalhandstückes fixiert.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn am Dentalhandstück zusätzlich eine den Auftreffbereich mit sichtbarem Licht beaufschlagende Beleuchtungsoptik angeordnet ist, so daß auch an schwer zugänglichen Stellen eine einwandfreie Ausleuchtung des Behandlungsbereiches gewährleistet ist, die eine vollständige Beobachtung aller Arbeitsgänge ermöglicht.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

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Figur 1 : eine schematische Längsschnittansicht eines Dentalhandstückes mit koaxialer Beobachtungsoptik ;

Figur 2 : eine Ansicht ähnlich Figur 1 eines abgewandelten Ausführungsbeispieles eines Dentalhandstückes mit einem im Gehäuse angeordneten Bildleiter;

Figur 3 : eine Ansicht ähnlich Figur 1 eines weiteren abgewandelten Ausführungsbeispieles mit einem an der Außenseite des Dentalhandstückes gehaltenen Bildleiter und

Figur 4 : eine Teillängsschnittansicht des vorderen Teiles eines Dentalhandstückes mit einem dichroitischen Umlenkspiegel für die Laserstrahlung .

Das Dentalhandstück umfaßt ein L-förmiges Gehäuse 1 mit einem langen Schenkel 2 und einem senkrecht davon abstehenden, kurzen Schenkel 3. Beide Schenkel 2 und 3 umgeben einen Innenraum im wesentlichen rohrförmig, der Außendurchmesser nimmt dabei beim langen Schenkel 2 in Richtung auf die Verbindungsstelle der beiden Schenkel ab, beim Schenkel 3 in Richtung auf dessen freies Ende.

Im Verbindungsbereich zwischen Schenkel 2 und Schenkel 3 ist ein optisches Umlenkelement in Form eines Prismas 4 angeordnet, durch das eine im Inneren des Gehäuses 1 geführte Strahlung vom horizontalen Schenkel 2 in den senkrechten Schenkel 3 umgelenkt wird.

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Diese Strahlung wird über einen in der Zeichnung nicht dargestellten Anschluß des Gehäuses 1 in dieses eingeleitet, dieser Anschluß ist in nicht dargestellter Weise über einen Lichtleiter mit einer Strahlungsquelle verbunden, beispielsweise einem gepulsten Er:YAG-Laser mit einer Wellenlänge von 2,94 ym.

Die von diesem erzeugte und in das Gehäuse 1 eingeführte Strahlung wird durch eine Sammellinse 5 im Gehäuse 1 so gebündelt, daß die Laserstrahlung nach Umlenkung am Prisma wenige Millimeter außerhalb des kurzes Schenkels 3 des Gehäuses 1 fokussiert wird. Am freien Ende des Schenkels 3 ist dafür ein Auslaß 6 für die Strahlung vorgesehen, dieser Auslaß kann mittels eines Fensters verschlossen sein. In der Nähe es Auslasses 6 befindet sich eine Sprühdüse 7, mit welcher Kühl- oder Reinigungsflüssigkeit in den dem Auslaß 6 unmittelbar benachbarten Bereich gesprüht wird, so daß dadurch einerseits eine Reinigung des Auslasses 6 erfolgt, andererseits eine Kühlung des von der Laserstrahlung beaufschlagten Materials, beispielsweise einer Zahnoberfläche.

Im Strahlengang der Laserstrahlung befindet sich bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 vor der Sammellinse 5 ein unter 45° gegenüber der optischen Achse des Gehäuses 1 geneigter dichroitischer Spiegel 8, der für Strahlung im Bereich der Laserstrahlung durchlässig ist, für Strahlung im Bereich der sichtbaren Wellenlängen jedoch reflektiert. Die Laserstrahlung wird durch diesen Spiegel 8 praktisch nicht beeinflußt, da sie ihn im wesentlichen geradlinig vollständig durchsetzt, dagegen kann sichtbare Strahlung über den Auslaß 6 in das Gehäuse 1 eintreten und über

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den durch das Prisma 4 und die Sammellinse 5 gebildeten Strahlengang auf den Spiegel 8 auftreffen, von dem diese sichtbare Strahlung quer zur Längsachse des Schenkels 2 durch ein geeignetes Fenster 9 im Gehäuse 1 radial nach außen gerichtet wird und dort in ein sich anschließendes Endoskop 10 eintritt. Dieses leitet das sichtbare Licht einer Betrachtungsvorrichtung zu, beispielsweise einer Fernsehkamera mit angeschlossenem Monitor oder einer Mattscheibe. Dadurch ist es möglich, den unmittelbar vor dem Auslaß 6 des Dentalhandstückes liegenden Auftreff- oder Behandlungsbereich zu beobachten, in dem das Zahnmaterial mit Hilfe der Laserstrahlungspulse bearbeitet wird.

Die beschriebene Anordnung hat den Vorteil, daß wesentliche Teile des Beobachtungsstrahlenganges und des Laserstrahlenganges identisch sind, so daß dafür nur ein Satz optischer Elemente benötigt wird. Außerdem sind diese optischen Elemente im Gehäuse geschützt gelagert, dies verhindert insbesondere unerwünschte Verschmutzungen.

Das in Figur 4 dargestellte Ausführungsbeispiel ist ähnlich aufgebaut wie das der Figur 1, gleiche Teile tragen daher dieselben Bezugszeichen. In Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist jedoch das Prisma 4 ersetzt worden durch einen dichroitischen Spiegel 11, der für die Laserstrahlung hochreflektierend ausgebildet ist und sichtbares licht ungeschwächt hindurchläßt. Das Fenster 9 ist koaxial mit dem Schenkel 3 des Gehäuses 1 angeordnet, ebenso das sich anschließende Endoskop 10. Dafür fehlt ein Spiegel 8.

Bei dieser abgewandelten Ausführungsform übernimmt der

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Spiegel 11 einerseits die ohnehin notwendige Umlenkung der Laserstrahlung vom Schenkel 2 in den Schenkel 3, andererseits trennt dieser Spiegel 11 gleichzeitig den Beobachtungsstrahlengang vom Laserstrahlengang. Das Endoskop kann beispielsweise parallel zum Schenkel 2 am Gehäuse 1 entlanggeführt werden, dies ist in der Zeichnung nicht eigens dargestellt.

Bei den beiden beschriebenen Ausführungsformen der Figuren 1 und 4 erhält man einen mit dem Laserstrahlengang koaxialen Beobachtungsstrahlengang, so daß eine parallaxenfreie Beobachtung des Behandlungs- und Strahlungsauftreffbereiches möglich ist.

Bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 2 und 3 hingegen, die nachfolgend beschrieben werden, ergibt sich eine seitliche Beobachtungsmöglichkeit des Auftreffbereiches, gegebenenfalls unter verschiedenen Winkeln.

Die Dentalhandstücke sind wieder ähnlich aufgebaut wie im Ausführungsbeispiel der Figur 1, auch hier tragen gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen. Es fehlt ein Spiegel 8 oder ein Spiegel 11 im Laserstrahlengang, ebenso ist kein Fenster 9 vorgesehen. In Inneren des Gehäuses 1 wird über die Sammellinse 5 und das Prisma 4 lediglich die Laserstrahlung geführt, nicht dagegen eine Beobachtungsoptik.

Zur Beobachtung des Laserstrahlungs-Auftreffbereiches wird bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 2 und 3 ein Bildleiter 12 verwendet, der entweder in der Wand des Handstükkes (Figur 2) oder an der Außenseite des Handstückes (Figur 3) geführt ist. Dieser Bildleiter 12 kann beispielsweise

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eine flexible Glasfaseroptik sein, die zu einer Fernsehkamera führt. In den Ausführungsbeispielen der Figuren 2 und 3 sind für die Bildleiter 12 jeweils zwei verschiedene Anordnungsmöglichkeiten dargestellt, entweder an der Unterseite oder an der Oberseite des Dentalhandstückes, in der Regel wird nur eine der beiden Möglichkeiten bei einem Dentalhandstück verwirklicht sein, grundsätzlich wäre es jedoch auch möglich, beide Möglichkeiten gleichzeitig zu verwirklichen, so daß man gleichzeitig zwei Abbildungen des Auftreffbereiches unter unterschiedlichem Blickwinkel zur Verfügung hat.

Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel wäre es aber auch möglich, daß nur einer der beiden Bildleiter der Beobachtung dient, während der andere Bildleiter ein Beleuchtungsbildleiter ist, durch den sichtbare Strahlung in den Auftreffbereich gerichtet wird, so daß dieser ausgeleuchtet ist. Je nach Anordnung des dem Auftreffbereich der Laserstrahlung naheliegenden Teiles des Bildleiters kann eine weitgehend parallaxenfreie Beobachtung oder eine Beobachtung unter mehr oder weniger großem Winkel gewählt werden. Führt man den Bildleiter in der Wand des Schenkels 3 im wesentlichen parallel zur Längsachse des Schenkels 3, so ergibt sich eine weitgehend parallaxenfreie Beobachtungsmöglichkeit, ordnet man dagegen die Bildleiter an der Aussenseite des Schenkels 3 an, wie dies in Figur 3 dargestellt ist, so kann man den Auftreffbereich unter gegebenenfalls sehr großen Winkeln betrachten. In allen Fällen ist jedoch sichergestellt, daß der behandelnde Arzt während der Behandlung auch dann den Auftreffbereich genauestens kontrollieren kann, wenn das Dentalhandstück die freie Sicht zu diesem Bereich versperrt.

Claims

A 50 614 u Anmelderin: AESCULAP AG u-214 Am Aesculap-Platz 26. März 1992 7200 Tuttlingen SCHUTZANSPRÜCHE

1. Dentalhandstück mit einer Strahlungsführung und einem Auslaß für eine Laserstrahlung zur Bearbeitung von Zahnmaterial,

dadurch gekennzeichnet, daß am Dentalhandstück eine Beobachtungsoptik angeordnet ist, die auf den Auftreffbereich der aus dem Dentalhandstück austretenden Laserstrahlung auf dem zu bearbeitenden Zahnmaterial gerichtet ist und die aus dem Auftreffbereich in die Beobachtungsoptik eintretende Strahlung im sichtbaren Bereich des Spektrums zu einer vom Auslaß (6) entfernten Beobachtungseinrichtung (10) weiterleitet.

2. Handstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Elemente (4, 5) der Strahlungsführung für Laserstrahlung zwischen dem Strahlungsauslaß (6) und einer Koppelstelle Teil der Beobachtungsoptik sind.

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3. Handstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Koppelstelle ein Spiegel (8, 11) angeordnet ist, der entweder für die Laserstrahlung oder für sichtbares Licht durchlässig und für die jeweils andere Strahlung reflektierend ausgebildet ist und eine Strahlung passieren läßt, während die andere reflektiert wird.

4. Handstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (8) im Strahlengang der Laserstrahlung angeordnet und für diese durchlässig ist und daß die über den Spiegel (8) ausgekoppelte sichtbare Strahlung vom Spiegel (8) in ein Endoskop (10) eingespiegelt wird.

5. Handstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (11) in der Nähe des Auslasses (6) im Strahlengang der Laserstrahlung angeordnet ist und diese auf einen gegenüber der Auslaßrichtung abgewinkelten Weg reflektiert, während die Beobachtungsstrahlung entgegen der Auslaßrichtung der Laserstrahlung durch den Spiegel (11) hindurchtritt.

6. Handstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beobachtungsoptik einen Bildleiter (12) umfaßt, der neben dem Laserstrahlengang am Dentalhandstück angeordnet ist.

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7. Handstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildleiter (12) flexibel ist.

8. Handstück nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildleiter (12) im Inneren oder in der Wand des die Strahlungsführung für die Laserstrahlung aufnehmenden Gehäuses (1) angeordnet ist.

9. Handstück nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildleiter (12) an der Außenseite des Dentalhandstückes fixiert ist.

10. Handstück nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Dentalhandstück zusätzlich eine den Auftreffbereich mit sichtbarem Licht beaufschlagende Beleuchtungsoptik angeordnet ist.