Fräse

Medizinische Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher (Facharzt für innere Medizin) am 15. Dezember 2016
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Zur Zahnsanierung bei Kariesbefall werden Fräsen, umgangssprachlich teils auch als Bohrer bezeichnet, in jeder Zahnarztpraxis eingesetzt. Auch in der Zahnchirurgie finden diese Instrumente Verwendung, insbesondere bei Kieferoperationen.

Inhaltsverzeichnis

Was ist eine Fräse?

Eine Fräse wird definiert als Werkzeug, bei dem mittels rotierender Bewegung ein Materialabtrag stattfindet beziehungsweise ein festehender Körper in eine bestimmte Form gebracht wird. Fräsen ist eng mit dem Bohren verwandt. Während beim Bohren jedoch nur in eine Richtung gearbeitet wird, findet das Fräsen in allen Raumlagen, also dreidimensional, statt.

Das rotierende und mit keilförmigen Schneidkanten versehene Werkzeug wird hierfür an das feststehende, zu bearbeitende Objekt herangeführt. Die Schneidkanten dringen in das Objekt ein und tragen Material ab. Dieser Materialabtrag wird bestimmt durch die gewünschte Eindringtiefe und Vorschub.

In der Zahnmedizin werden hauptsächlich Fräsen aus Hartmetallen eingesetzt. Hartmetall ist ein gesintertes Gemisch aus Hartstoff, zumeist Wolframcarbid, und einem Bindemittel. Diese Werkstoffe zeichnen sich durch eine sehr große Härte und Verschleißfestigkeit aus und sind darüber hinaus einfach zu sterilisieren. Alternativ werden auch Stahlfräsen oder, insbesondere in der Kieferchirugie, mit Naturdiamanten bestückte Fräsen genutzt. Bei dem Einsatz von Hartmetall- oder Diamantfräsen ist zu beachten, dass diese Materialien äußerst spröde sind und schnell zerbrechen können. Daher muss darauf geachtet werden, dass möglichst wenig Vibrationen beim Bearbeiten des erkrankten Zahnes entstehen.

Formen, Arten & Typen

Die am häufigsten in der Zahnmedizin verwendete Fräse ist die Kugelfräse. Dank der Kugelform ist dieses Instrument universell einsetzbar, es dient hauptsächlich zum Entfernen kariöser Stellen am oder im Zahn. Eine spezielle Schneidengeometrie sorgt bei diesem Typus für einen schnellen und schonenden Materialabtrag. In der Regel sind die Schneiden zusätzlich noch verzahnt, wodurch ein ruhiges und vibrationsfreies Arbeiten erzielt wird. Da mit minimalstem Druck gearbeitet werden kann, wird eine thermisch bedingte Traumatisierung der Zahnwurzel vermieden.

Bei der Wurzeltherapie kommen Fräsen mit länglichem Kopf zum Einsatz. Diese Periodondinstrumente drehen extrem hochtourig (8000 - 12000 min-1) und werden genutzt, um freiliegende Wurzelkanäle zu säubern oder zu glätten. Auch bei Wurzeloberflächen in tiefliegenden Taschen oder in schwerzugänglichen Zahnräumen finden diese Fräsen Verwendung.

Bei der Glättung von Oberflächen des Zahnes nutzt man Finierer. Diese Fräsen können unterschiedlich geometrisch ausgeprägt sein, runde oder konisch geformte Aufsätze sind hier die Regel. Die Schneiden der Finierer sind weniger auf Materialabtrag als auf Glättung von Oberflächenrauigkeiten ausgelegt. Daher ist die Verzahnung hier enger und die Schneidwinkel kleiner als bei Fräsen, die defektes Zahnmaterial entfernen sollen.

Eine weitere Fräse ist der Kronentrenner. Dieses mit einer sehr speziellen Schneidengeometrie versehene Instrument ist ausgelegt auf die Bearbeitung von NEM-Legierungen, also dem Entfernen von Amalgamfüllungen oder Kronen.

In der Kieferchirurgie wird die nach ihrem Erfinder August Lindemann benannte Lindemann-Fräse zum Durchtrennen von Knochen oder Zähnen genutzt. Diese Fräse ist eine Mischung aus Fräsinstrument und Säge und kann durch ihre spezielle, sich zur Spitze hin verjüngende Form besonders schonend bei Operationen eingesetzt werden.

Aufbau & Funktionsweise

Zur Zahnsanierung bei Kariesbefall werden Fräsen, umgangssprachlich teils auch als Bohrer bezeichnet, in jeder Zahnarztpraxis eingesetzt.

Unabhängig von der Form und dem Verwendungszweck besteht eine Fräse immer aus einem Handgriff ("Schaft") und dem wechselbaren Fräsaufsatz. Bei dem Handgriff unterschiedet man zwischen Turbine und zahnärztlichem Winkelstück. Die Turbine wird mittels Druckluft betrieben und erreicht Drehzahlen bis 450.000 min-1, hat aber ein geringeres Drehmoment als die motorbetriebenen Winkelstücke.

Bei dem Fräsaufsatz wird unterschieden zwischen dem Hals und dem Kopf. Der Kopf bezeichnet den Teil der Fräse, der direkt am Zahn arbeitet, während der Hals eine Verlängerung zwischen Kopf und Schaft darstellt. Durch diese Verlängerung wird ein Abstand zwischen Kopf und Schaft gewahrt, so dass sich das Instrument leicht in den Mund einführen lässt.

Fräsen im zahnmedizinischen Bereich arbeiten in hohen Drehzahlbereichen zwischen 2000 und 20.000 Umdrehungen pro Minute. Durch diese Geschwindigkeiten befinden sich immer mehrere Schneiden im Eingriff, was eine schonende Behandlung des erkrankten Zahnes ermöglicht.

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Medizinischer & gesundheitlicher Nutzen

Der Einsatz von Fräsen hat die Zahnmedizin revolutioniert. Bis zum Ende des 18. Jahrhunderts bestand die einzige Möglichkeit, einen erkrankten Zahn zu behandeln, in dessen Entfernung. Dabei wurde keineswegs patientenschonend vorgegangen. Oftmals hebelten sogenannte "Zahnbrecher" ohne Betäubung die Zähne aus dem Kiefer und stoppten die Blutung durch Auflegen glühender Eisen.

Der New Yorker Zahnarzt John Greenwood entwickelte 1790 dann den ersten Bohrer der Welt - handbetrieben und mit dem Spinnrad seiner Großmutter als Antrieb. Seitdem hat sich bei den Fräsen viel verändert. Nachdem Ende der 1880er Jahre der elektrische Bohrer entwickelt wurde, hat die Zahnmedizin vor allem im Bereich der Drehzahlen einen Quantensprung vollzogen. Aus anfänglich 500 min-1 wurden bis heute 450.000 min-1, was den schmerzarmen Zahnabtrag erst ermöglichte.

Erkrankte Zähne sehen nicht nur unschön aus und können enorme Qualen verursachen, unbehandelt führen insbesondere Infektionen im Kieferbereich schnell zu einer Sepsis, die lebensbedrohlich werden kann. In früheren Zeiten hat so manch ungeheilte Wurzelentzündung zu einem frühen Tode geführt.

Fehlende Zähne sorgen darüber hinaus für Kieferfehlstellungen und Sprachprobleme. Durch den Einsatz von Fräsen in der Zahnmedizin konnte das Leid von Millionen Menschen auf ein erträgliches Maß reduziert und den Zahnbehandlungen ihr Schrecken weitgehend genommen werden.

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