DE2557020B2 - Zahnbehandlungsgerät zum Aushärten von fotopolymerisierbaren Zahnbehandlungsmitteln - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnbehandlungsgerät zum Aushärten von fotopolymerisierbaren Zahnbehandlungsmittel mit einer UV-Strahlenquelle und einem Lichtleiter zur Übertragung der Strahlung zum Behandlungsort

Es ist seit geraumer Zeit bekannt, für Zahnversiegelungen, -füllungen und -ersatz Materialien zu verwenden, die eine fotopolymerisierbare Zusammensetzung aufweisen. Bei den normalen Materialien muß der Arzt in kurzer Zeit diese anrühren und den Zahn damit behandeln, da die Aushärtung sehr schnell erfolgt Eine fehlerhafte Füllung ist daher schwerlich zu korrigieren. Werden dagegen fotopolymerisierbare Materialien verwendet, so bleibt dem Arzt genügend Zeit, eine sorgfältige Preparation am Zahn durchzuführen, da die Aushärtung erst durch die UV-Bestrahlung erfolgt.

Es sind UV-Bestrahlungsgeräte zur Zahnbehandlung bekannt, bei denen faseroptische Leiter zur Übertragung einer gewünschten UV-Strahlung ihre Verwendung finden (DE-OS 21 07 929). Zur Erzeugung der UV-Strahlen wird eine in einem Gehäuse vor einem Reflektor angeordnete F.nllndungSiar, pe benutzt, deren Funktionsweise der eines normalen medizinischen Bestrahlungsgerätcs entspricht, welches eine Anwärmphase von ca. 3 bis 5 Minuten aufweist. Damit die in dieser Zeitdauer erzeugte Strahlung über den Lichtleiter nicht an den Behandlungsort gelangt, sind an dem dem Bestrahlungsort zugewandten Ende des Lichtleiters Filter in den Strahlengang umschaltbar, die die UV-Strahlung absorbieren.

In der DE-OS 22 01 308 wird ein Bestrahlungsgerät beschrieben, welches als Handlampe mit gekrümmtem Lichtleiterstab ausgebildet ist und ein pistolenförmiges Gehäuse aufweist. Während der UV-Strahlenbehandli:ng muß das Gerät in der Hand gehalten und zum Applizicren der Strahlen auf die zu behandelnden Flächen von Hand geführt werden.

Durch Sicht und Größe bedingt isi die Handhabbarkeit eines solchen Gerätes schwierig, so daß die Gefahr besteht, daß Partien bestrahlt werden, die keiner UV-Strahlung ausgesetzt werden sollten, da möglicherweise Verbrennungen von Gewebeteilen im Mund des Patienten auftreten.

Auch ist ein Bestrahlungsgerät bekannt, bei dem die Übertragung der elektromagnetischen Wellen über einen Flüssigkeitslichtleiter erfolgt, der Absorptionsmittel beinhaltet, um nur Strahlung gewünschter Wellenlängen am Behandlungsort auftreten zu lassen. Als UV-Strahlenquelle wird ein Hochdruckbrenner benutzt, der, um Anlaufzeiten /u vermeiden, fortwährend in Grundiasibetriebc-n und in einen sogenannten Impiilsbc-

trieb beim Aushärten von fotopolymerisierbaren Zahnschichten umgeschaltet wird, bei dem der Strahler kurzzeitig überlastet wird. Diese Betriebsweise bedingt durch die ständige Leistungsaufnahme des Brenners in Grundlast eine unerwünschte Wärmeentwicklung. Gleichzeitig wird durch die Funktionsweise die Lebensdauer der Brenner verkürzt.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine UV-Bestrahlungsanordnuiig der eingangs erwähnten Art verfügbar zu machen, die eine einfache Bestrahlung von zu härtenden Zahnfüllmaterialien ermöglicht, bei den der Brenner nur während der Behandlungsdauer in Betrieb ist und trotzdem Bestrahlungszeiten wie bei der zuvor erwähnten Impulsmethode ermöglicht, so daß der Brenner eines solchen Gerätes im Vergleich zu den bekannten Geräten eine längere Lebensdauer aufweist und eine übermäßige Wärmeentwicklung vermieden wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die UV-Strahlenquelle vom Einschaltzeitpunkt an im Bereich von 10 bis 30 Sekunden die zur Hirtung von fotopolymt-Yisierbaren Zahnbehandlungsmitteln benötigte Di'sis abgibt, wobei am Ende der Bestraiilungszeit die elektrische Leistung der Strahlenquelle gegenüber dem Normiilb^trieb das Vier- bis Siebenfache beträgt.

Vorzugsweise beträgt die Bestrahlungszeit 20 Sekunden.

Bei Verwerfen der erfindungsgemäßen Strahlungsanordnung ha' sich nun unerwarteterweise gezeigt, daß neben den erwarteten Vorteilen eine bessere Härtung der fotopolyD'erisierbaren Zahnfüllmaterialien im Vergleich zu den Bebandlungen nach der Impulsmethode erfolgt. Ein möglicher Grund liegt darin, daß bei der Impulsmethode durch die von Anfang an hohe Bestrahlungsstärke die äußere bestrahlte Schicht gleich gehärtei wird und somit als Absorber für die anschließend applizierte Strahlung wirkt. Dagegen ermöglicht die von kleinen zu großen Werten ansteigende Bcsirahlungsstärke mit Hilfe der erfindungsgemäuen Anordnung ein gleichmäßiges Aushärten des fotopolymerisierbaren Materials.

Da der Brenner durch die Überlastung kurzzeitig stark erwärmt wird, schaltet sich nach der halben Betriebszeit eine Kühlvorrichtung, z. B. in Form eines Ventilators ein und bleibt bis etwa über das Zwei- bis Dreifache der Betriebszeit hinaus, aiso nach Bestrahlungst-nde eingeschaltet. Erst anschließend kann der Brenner wieder gezündet werden, so daß ein Zerstören durch zu schnell aufeinander erfolgende Überlastungen vermieden wird.

Die Strahlenquelle mit einer die Strahlung in den Lichtleiter, der vorzugsweise ein Flüssigkeilslichtleiter ist. abbildende Optik, und die Kühlvorrichtung mit der elektrischen Schaltung sind in einem Gehäuse untergebracht, welches als Einschub in eine Konsole eingebaut werden kann. Dabei kann auch auf die Optik verzichtet werden, wenn die Strahlung von der Strahlenquelle und dem sie umgebenden Reflektor direkt in den Lichtleiter abgebildet wird. Damit bei unbeabsichtigter Bestrahlung von Gewebcteilen keine unerwünschte Eryihenibildung oder sogar Verbrennung auftritt, weist der l-'lüssigkeiislichtleiter Absorptionsmittel auf. die die Strahlung unterhalb der Wellenlänge 320 nm absorbieren, oder die Strahlung wird durch ein zwischengeschal· lctcs I iltcr auf Strahlung oberhalb 320 nm begrcn/l. Dem Lichtleiter können auch Filter vor- oder nachgeschaltet werden, um Strahlen unter J20 nm zu absorbieren bzw. diese in den Bereich größer gleich 320 nm zu transformieren.

Ein einfaches Handhaben des Lichtleiters wird durch einen in der Nähe der Lichtleiteraustriusöffnung angeordneten Haltegriff ermöglicht, an dem eine

Auslösevorrichtung angebracht sein kann, durch die über einen Anschluß am Gerätegehäuse der Besirahlungsvorgang ausgelöst wird. Die Auslösevorrichtung am Haltegriff kann durch Ausbildung des am Gerätegehäuse befindlichen Anschlusses in Form eines kreisrun-

ΐυ den Druckschalter ersetzt werden, der z. B. durch Druck eines Ellenbogens des Bedienungspersonals betätigt wird. Zusätzlich dazu kann im elektrischen Stromkreis eine Verzögerungsschaltung vorgesehen werden, durch die der Bestrahlungsbeginn in einem

is gewünschten Umfang verzögert wird. Eine andere Möglichkeit der Inbetriebnahme der Anordnung besteht darin, daß der Anschluß am Gerät mit einem Fußschalter verbunden ist, der durch Fußdruck betätigt wird.

2ü Des weiteren zeichnet sich die erfindungsgemäße Anordnung durch eine problemlose Wa; lung aus. Durch die nur kurzzeitige Überlastung des Brenners und die durch die Sicherheitsschaltung nicht unmittelbar hintereinander vorzunehiT^nde Strahlungsabgabe wird ein unnötiger Brennerverschleiß vermieden. Sollte dennoch der Brenner nicht mehr funktionstüchtig sein, so kann dieser aus dem Gerät einfach gelöst und durch einen neuen ersetzt werden. Der Brenner ist nämlich mit dem ihn umgebenden Reflektor als Steckeinheit ausgebildet.

j« die einem Einschub gleichkommt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Zeichnung. Es zeigt

Fig. I eine schematische Darstellung einer Bestrahlt lungsanordnung,

Fig. 2 eine graphische Darstellung der elektrischen Leistungsaufnahme pro Zentimeter Bogenlänge eines Brenners in der erfindungsgemäßen Anordnung im Vergleich zu einem in einem nach der Impulsmethode betriebenen Gerät angeordnetem Brenner als Funktion dei Bestrahlungszeit in willkürlichen Einheiten und

Fig.3 eine graphische Darstellung der mit der erfindungsgemäßen Anordnung erzielten Härte von fotopolymerisierbaren Zahnschichten oder -teilen im

■»'· Vergleich zu der durch ein Impulsgerät bei gleicher Dosis erreichten Härte als Funktion der Bestrahlungszeit in willkürlichen Einheiten.

In Fig. I ist schematisch eine erfindungsgemäße Bes'rahlungsanordnung 10 mit einer UV-Strahlenquelle

Vi \i dargestellt. Die Strahlenquelle 12 ist von einem Reflektor 24 umgeben Die Strahlenquelle 12 und der Reflektor 24 stellen eine Steckeinheit 26 dar, die als Gehi^:j.;eeinschub ausgebildet ist. Die Strahlenquelle 12 ist entweder ein Quecksilber-Hochdruckbrenner oder

ν. ein Brenner mit Zi-sät/cn von Sn- oder Fe-Verbindungen, um die Bestrahlungsstärke insbesondere im langwelligen UV- Bereich zu erhöhen.

Der Strahlenquelle 12 ist eine Optik 18 nachgeschaltet, die die vom Reflektor 24 und direkt vom Brenner 12

"" kommi-Mde Strahlung in einen vorzugsweise Flüssigkeitslichticiter 14 i.!,uildet, der Absorp'iovis- und Transformationsflüssigkeiten enthält, um am Bestrah· lungsort nur Strahlen im Wellenlängenbereich größer gleich 320 nm auftrfffen zu lassen. Die Strahlung kann • auch von der Strahlenquelle 12 und dem sie umgebenden Reflektor 24 direkt in den Lichtleiter 14 abgebildet werden, so daß auf die Optik 18 verzichtet werden kann. Im Gehäuse 32 der Anordnung 10 befindet sich

außerdem eine Kühlvorrichtung 16, /. B. in Form eines Ventilators zur Kühlung des Brenners 12. Ein Anschluß 22. der im Ausführungsbeispiel nach F i g. I in Form eines kreisförmigen Druckschalters dargestellt ist, befindet sich an einer Gehäuseseitenfront. Boi Betätigen des Druckschalters und damit des Anschlusses 22 wird die Strahlenquelle 12 in Betrieb gesetzt. Eine nicht dargestellte und für den Durchschniltsfachmann be kannte elektrische Schaltung ist zusätzlich im Gehäuse 22 vorhanden, um die Kühlvorrichtung 16 nach der halben Betriebszeit des Brenners 12 einzuschalten und bis in etwa über die zwei- bis dreifache Bctricbs/cit hinaus in Betrieb zu lassen. Erst nach Beendigung der Kühlung ist das Gerät 10 wieder betriebsbereit.

Außerdem kann der Anschluß 22 mit einem nicht dargestellten Verzögerungsglied gekoppelt sein, um clic Inbetriebnahme der Anordnung 10 nach Betätigung des Druckschalter* um eine gewünschte Zeitspanne /ii verzögern.

Der Anschluß 22 kann jedoch auch mit einem nicht dargestellten Fußschalter oder einem an einem am freien l.ichtleiterende befindlichen Haltegriff 20 zu betätigenden Schalter zur Infunktionsetzung der Anordnung 10 kurzgeschlossen werden.

Der Handeriff 30 ermöglicht gleichzeitig ein einfaches Handhaben des Flüssigkeitslichtleiters 14. um die aus dem Lichtleiter 14 heraustretende Strahlung genau an einen gewünschten Bestrahlimgsort auftreffen zu lassen.

Das sich anschließende freie Ende dc<· Lichtleiters ist auswechselbar, um sterilisiert zu werden.

Der Flüssigkeitslichtleiter 14 kann durch fascrfönnige Lichtleiter ersetzt werden, wobei dann zusätzlich Filtereinrichtungen zwischen der Optik 18 und dem Lichtleiterende zur Absorption unerwünschter Wellenlängen vorgesehen sind.

lim den Unterschied der von den Brennern aufgenommenen Leistungen pro Zentimeter Bogcnlänge zwischen der erfindungsgemäßer, Anordnung und einer im Impulsbetrieb getätigten Anordnung, bei der der Brenner fortwährend in Grundlast fährt und nur bei der Behandlung eine erhöhte Leistung aufnimmt.

erkennbar zu machen, sind in F i g. 2 die von den entsprechenden Bronnern aufgenommenen Leistungen pro Zentimeter Bogenlänge bei sonst gleichen Parametern in Abhängigkeit von der Bestrahlungszcit in willkürlichen Einheiten dargestellt. Wie man dem zur erfindungsgemäßen Anordnung gehörenden punktierten Kurvenverlauf entnimmt, ist zu Beginn der Belriebszeit die aufgenommene Leistung im Vergleich zur Impulsanordnung geringer, zum Bestrahlungscndc hin jedoch erheblich höher Die kurze Anlaufzeit He·. Brenners in der erfindungsgemäßen Anordnung wird durch die auf das Vier- bis Siebenfache gesteigerte elektrische Leistung am Ende der Bestrahlungszeit erreicht.

Aus F i g. J ist die Härte der fotopolymerisierlen Zahnschichten als Funktion der Bcstrahlungszciten für die gegenübergestellten Anordnungen aufgezeigt. Da bei ist der Nullpunkt der Zritskiilii umrrtlriu-Vι <ln· Härte in beliebigen Einheiten dargestellt.

Es zeigt sich, daß nach einer bestimmten Betriebs also Bestrahlungszeit die mit der erfindiingsgemäßen Anordnung erzielte Härte unerwarteterweise immer höher ausfällt als die beim Impulsgerät, wenn in diesen zeitengleichen Dosen verabreicht werden. Damit wird offenbar, daß. um gleiche Härten wie mit tier erfin.i'jngsgemäßen Anordnung zu erzielen, bei Verwende" eines Impulsgerätes höhere Bcstrahlungsdauern benötigt werden. Dadurch wird zusätzlich deutlieh, daß die Brenner in einer Anordnung gemäß der Erfindung längere Lebensdauer als die in einem Impulsgerät aufweisen, da diese nicht nur fortwährend in Grundlast betrieben werden, sondern auch längere Bestrahlungsdauern im Vergleich zum erfindungsgemäßen Gerät benötigen.

Die unterschiedliche Härte ist möglicherweise dadurch zu erklären, daß bei Benutzung der erfindungsgemäßen Anordnung der Härteprozeß durch ein kontinuierliches Ansteigen der aufgenommenen Leistung gleichmäßig erfolgt, dagegen bei Verwenden der Impulsmethode die äußeren Schichten sehr schnell gehärtet werden, so daß diese ein Härten der inneren Schichten erschweren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (16)

Patentansprüche:

1. Zahnbehandlungsgerät zum Aushärten von fotopolymerisierbaren Zahnbehandlungsmitteln mit einer UV-Strahlenquelle und einem Lichtleiter zur Übertragung der Strahlung zum Behandlungsort, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Strahlenquelle (12) vom Einschaltzeitpunkt an im Bereich von 10 bis 30 Sekunden die zur Härtung benötigte Dosis abgibt, wobei am Ende der Bestrahlungszeit die elektrische Leistung der Strahlenquelle (12) gegenüber dem Normalbetrieb das Vier- bis Siebenfache beträgt

2. Behandlungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenquelle (12) nach einer halben Betriebszeit durch eine Kühlvorrichtung (16) kühlbar ist, daß die Kühlvorrichtung (16) in etwa nach Beendigung der Bestrahlung über die zwei- bis dreifache Betriebszeit hinaus eingeschaltet ist und dsLj erst anschließend die Strahlenquelle (12) erneut betriebsbereit ist.

3. Behandlungsgerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenquelle (12) mit einem sie umgebenden Reflektor (24), ein Ende des Lichtleiters (14), eine zur Abbildung der Strahlen in den Lichtleiter (14) notwendige Optik (18) und die Kühlvorrichtung (16) in einem Gehäuse (32) angeordnet sind.

4. Behandlungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlung unter Ausschaltung der O^iik (18) direkt in den Lichtleiter (14) abbildbar ist.

5. Behandlungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter(14) ein Flüssigkeitslichtleiter ist.

6. Behandlungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der aus dem Flüssigkeitslichtleiter (14) austretenden Strahlen in dem Wellenlängenbereich größer gleich 320 nm Absorptions- und Transformationsmittel im Flüssigkeitslichtleiter (14) vorgesehen sind.

7. Behandlungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Lichtleiter (14) Filter oder Transformationsmiilel zur Erzeugung der im WcI-lenlängenbereich größer gleich 320 nm liegenden Strahlung vor- oder nachgcschaltet sind.

8. Behandlungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des Lichtleiters (14) ein abnehmbares und sterilisierbares Abschlußstück (20) anbringbar ist.

9. Behandlungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußstück (20) plan ist.

10. Behandlungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des Lichtleiters (14) ein Haltegriff (30) angeordnet ist.

11. Behandlungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (20) ein Anschluß (22) zur Inbetriebnahme der Anordnung (10) vorgesehen ist.

12. Behandlungsgerät nach Anspruch II, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (22) als kreisförmiger zum Beispiel mit einem Ellenbogen einer Bedienungsperson zu betätigender Druckschalter ist.

13. Hf'handlungsgerät nach Anspruch 11. dadurch gekennzeichnet, (ini.t der Anschluß (22) mit einem Fußschalter verbunden ist.

14. Behandlungsgerät nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß vom Haltegriff (30) eine Verbindung zum Anschluß (22) vorgesehen ist

15. Behandlungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenquelle (12) mit dem Reflektor '24) eine Steckeinheit (26) ist

ίο

16. Behandlungsgerät nach Anspruch 15, dadurch

gekennzeichnet daß die Steckeinneit (26) ein Einschub ist der im Gehäuse (32) von außen zu bedienen ist