CH667797A5 - Verfahren zur herstellung einer dentalen prothese. - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer dentalen Prothese gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Stand der Technik

In der Odontologie besteht das am meist gebrauchte Verfahren zum Ersetzen von verlorener oder verfallener Zahnsubstanz in einem einzigen Zahn oder zum Ersetzen mehrerer Zähne, die aus dem gleichen oder einem anderen Grund verloren gegangen sind, darin, die Ersatzsubstanz aus einer Legierung von Gold zu giessen oder zu formen. Im ersteren Falle wird die verlorene Zahnsubstanz ersetzt mit einem Goldeinsatz (bei kleinen Verlusten von Zahnsubstanz), wo- ' gegen im letzteren Falle der Ersatz sich in der Form von Kronenprothesen darstellt, die in verschiedenen Ausführungsformen auftreten, z. B. als volle Kronen oder Partialkronen. Volle Kronen können vollständig aus Metall hergestellt sein. Wie dies der Name besagt, ersetzen die Partialkronen nur einen Teil der Krone der Zähne. Volle Kronen und Partialkronen sind ausgelegt zum Umschliessen der übrigbleibenden Teile der Zahnkrone oder Kronen. Separate Goldfüllungen und individuelle Kronenprothesen und auch Brückenprothesen werden Permanenteinsätze oder -ersätze genannt, weil sie üblicherweise auf die Zähne aufzementiert werden und nicht weggenommen werden können, ohne sie zu zerbrechen.

Bevor ein Zahn mit Gold gefüllt oder mit einer Kronenprothese versehen werden kann, muss er geformt und präpariert werden. Diese Vorarbeit erfolgt nach bekannten Regeln und bildet keineswegs Teil der vorhegenden Erfindung, weshalb hier auch nicht näher darauf eingegangen wird. Beim Giessen oder Formen von aus Gold bestehendem Zahnersatz wird stets zuerst ein Wachsmodell des zu reparierenden Zahnes gebildet und dieses Wachsmodell wird dann in eine Form eingebettet; das Wachs wird später durch eine Goldlegierung ersetzt. Das Wachsmodell wird oft hergestellt nach der sogenannten indirekten Methode, worunter zu verstehen ist, dass der grösste Teil oder die Gesamtheit der betroffenen Zähne auf einen Abdruck ausgeführt wird. Ein solches Modell, das auch manchmal unter dem Begriff Vorbereitungsmodell angeführt ist, ist oft nicht genügend für sich allein zur Ermöglichung der Ausführung des Zahnersatzes aus Gold; er muss auch in einer Weise oder in einer anderen in korrekter Beziehung zur Umgebung gesetzt werden können. Demzufolge wird meistens ein Arbeitsmodell hergestellt, an dem auch eine Kopie des vorbereiteten Zahnes bzw. der vorbereiteten Zähne beteiligt ist.

Nach dem neuen Stand der Technik umfasst der Giess-prozess eine Anzahl von Arbeitsstadien, nämlich:

a) Das Formen eines Angusskanals im Wachs, durch welchen Angusskanal das Giessmetall eingefüllt werden kann, oder das Fixieren eines metallischen Angusskanals am Wachsmodell;

b) Das Einbetten des Wachsmodelles zusammen mit dem Abgusskanal in einer hitzebeständigen Einbettungsmasse;

c) Das Erhitzen der Einbettungsmasse, um dadurch das Wachs und den Angusskanal davon zu eliminieren;

d) Es dem geschmolzenen Metall ermöglichen, die von Wachs befreite Giessform zu füllen mittels Formkratern und Kanälen, und

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e) Das Bearbeiten des verfestigten Metalles beispielsweise durch Schleifen und Polieren desselben und durch Aufbringen von Oberflächenmaterial auf die so bearbeiteten Oberflächen.

Es ergibt sich hieraus, dass der Arbeitsaufwand für die Herstellung von Zahnersatz extrem hoch ist. Ausserdem werden an denjenigen, der das Verfahren durchführt namentlich das Giessen, höchste Ansprüche hinsichtlich Kunstfertigkeit und Genauigkeit in der Arbeitsausführung gestellt. Je nach Typ des gegossenen Zahnersatzes treten verschiedene Anforderungen an die Härte und mechanische Festigkeit der verwendeten Goldlegierung auf. Während dem z.B. bei einer buccalen Goldfüllung, die höchstens einer geringen Belastung ausgesetzt ist, mit Vorteil eine weiche Legierung verwendet werden kann, muss zur Anfertigung einer Brücke, einer Krone oder einer Füllung, die hohem Druck ausgesetzt ist, eine Legierung verwendet werden, die erheblich härter ist und höhere mechanische Festigkeit aufweist. Die Kaugewohnheiten und die Abreibtendenzen, die je nach Patient verschieden sind, sind zwei weitere Faktoren, die bei der Wahl der Giesslegierung berücksichtigt werden müssen.

In den letzten Jahren hat die Verwendung von harten Goldlegierungen zugenommen und die mechanischen und elektrochemischen Eigenschaften dieser Legierungen sind verbessert worden durch Zumischung von Metallen aus der Platingruppe.

Unbekümmert um die verwendete Legierung ist der Goldgehalt derselben meistens über 70 % gelegen. Neuerdings sind allerdings Zweifel darüber aufgekommen, ob aus dem biologischen Gesichtspunkt Gold wirklich geeignet ist. Ausserdem ist Gold sehr teuer, was unter Berücksichtigung des komplizierten Giessvorganges die Gesamtkosten für einen Zahnersatz stark erhöht.

Darlegung der Erfindung Demzufolge bestehen mannigfache Faktoren, darunter wirtschaftliche, technische und biologische, die für die Einführung einer vollständig neuen Technik bei der Herstellung von Ersätzen für verlorene Zahnsubstanz sprechen, und demzufolge besteht ein Zweck der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines solchen neuen Verfahrens.

Inbezug auf die Definition des erfindungsgemässen neuen Verfahrens wird auf die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 hingewiesen. Ausführungsarten des Verfahrens ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Es sei schon hier daraufhingewiesen, dass das Ersatzmaterial giessbar oder formbar sein kann, aber nicht sein muss. Das Element Titan, das beispielsweise als Ersatzmaterial erwähnt wird, ist biologisch annehmbar und erfüllt auch alle sonstigen Anforderungen, die an ein solches Ersatzmaterial gestellt werden, wie z.B. Widerstand gegen Abrieb und Titan ist bedeutend weniger kostspielig als Gold.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beispielsweise erläutert.

Technische Beschreibung Fig. 1 veranschaulicht ein Modell des Zahnrestes 10, an dem der Zahnarzt gearbeitet hat und das dazu bestimmt ist, eine Verankerung für einen Zahnersatz, also für einen künstlichen Zahn, zu bilden. Das Modell wird hergestellt ausgehend von einem herkömmlichen Abdruck, der im Mund eines Patienten genommen wurde, und zwar wird dieses Modell meistens durch einen Zahntechniker hergestellt. Dieses Modell kann hergestellt sein beispielsweise aus Gips, aus Kunststoff oder einem sonstigen Material und es wird dafür gesorgt, dass der Zahnrest über die Oberseite eines Halters 11 hinausragt. In ähnlicher Weise wird ein hülsenähnlicher Teil 12 hergestellt, vorzugsweise aus Kunststoff, wobei dieser Teil auf den Zahnrest passt. Diese beiden Arbeitsschritte sind von der bekannten Technik übernommen von der in der Beschreibungseinleitung die Rede war.

Inbezug auf den neuen Teil des erfindungsgemässen Verfahrens und die Mittel zur Durchführung wird auf die Fig. 2 bis 7 hingewiesen.

In Fig. 2 ist mit 13 der Arbeitskopf einer mechanischen Bearbeitungsmaschine, beispielsweise einer herkömmlichen Kopierfräsmaschine bezeichnet, welcher Arbeitskopf mit einem Arbeitswerkzeug 14 und einem Fühler 15 ausgerüstet ist. Es wird davon ausgegangen, dass die Arbeitsweise einer Kopierfräsmaschine bekannt ist, und deshalb wird hier nicht näher darauf eingegangen. Das fertiggestellte Modell eines Zahnes 10,11,12 (wie in Fig. 1 gezeigt) wird auf eine horizontale Tragplatte 16 plaziert, die vertikal unter dem Fühler 15 gelegen ist und die mit Mitteln zum Festspannen des Zahnmodells ausgerüstet ist. Das Modell 10,11,12 wird so auf der Tragplatte 16 festgespannt, dass kein Hinterschneiden stattfindet während der mechanischen Bearbeitung des Modelles, wie nachfolgend beschrieben. Ungefähr vertikal unterhalb des rotierenden Werkzeuges 14 ist auf der Tragplatte ein geeignetes homogenes Werkstück 17 festgehalten, das beispielsweise aus Titan oder einer Titanlegierung besteht oder aus einem sonstigen geeigneten Material, vorzugsweise einem solchen, das nicht giessbar ist. Dieses Werkstück 17 kann ursprünglich irgendwelche Gestalt haben, wobei es aber wichtig ist, dass die Dimensionen desselben grösser sind als jene des Modelles 10,11,12. Im gezeigten Beispiel ist im oberen freien Ende des Werkstückes 17 eine Bohrung 18 vorgesehen, zur Aufnahme von Kühlflüssigkeit während dem Bearbeitungsprozess.

Das Werkstück 17 ist wegnehmbar in einem Halter 19 festgesetzt, beispielsweise in einem Elektrodenhalter derjenigen Gattung, die im Handel unter dem Namen «System 3RR» bekannt ist. Dieser Halter ist wegnehmbar auf der Tragplatte 16 festgespannt. Der obere Teil 12' des Werkstückes wird nun mechanisch bearbeitet, um eine Gestalt zu erhalten, die präzis der Aussengestalt der Hülse 12 in den Fig. 1 und 2 entspricht, wobei diese Aussengestalt in der Fig. 2 mit vollen Linien dargestellt ist. Das Modell 10, 11,12 kann nunmehr als Bezugsformstück dienen.

Nach Beendigung dieses Arbeitsvorganges werden der Halter 19 und das Werkstück 17 als Einheit von der Tragplatte 16 weggenommen, wobei die eingestellte Lage des Werkstückes 17 hierbei beibehalten wird.

Die nächste Verfahrensphase ist in Fig. 3 dargestellt. In ihr wird die Einheit aus Halter und Werkstück 17 auf eine herkömmliche Funkenerosionsmaschine 20 montiert, welche vertikal in der Richtung des Pfeiles A arbeitet in herkömmlicher Weise. Das mechanisch bearbeitete Werkstück 17, das beispielsweise aus Titan besteht, ragt nach unten zu einer Platte 21 hin, die vorzugsweise aus Messing besteht und eine vorbestimmte Dicke hat und wegnehmbar auf dem (nicht dargestellten) Tisch der Funkenerosionsmaschine angebracht ist. Im dargestellten Beispiel ist die Platte 21 mit einem durchgehenden Loch 22 von geeignetem Durchmesser versehen, durch welches hindurch während dem Bearbeitungsvorgang eine Kühlflüssigkeit zugeführt werden kann. Der Arbeitsbereich der Funkenerosionsmaschine 20 in Vertikalrichtung ist vorbestimmt durch Anschlagmittel, die an der Maschine angeordnet sind. Die Arbeitstiefe in der Platte 21 ist bestimmt durch die Gestalt des Werkstückoberteiles 12'. Auf diese Weise bildet die Messingplatte 21 den positiven Pol im elektrischen Stromkreis, wogegen das Werkstück 17 als Elektrode dient und somit den negativen Pol bildet. Solche Funkenerosions-Materialabtragprozesse sind wohl bekannt und bedürfen keiner näheren Erläuterung. Somit bearbeitet das freie Ende des Werkstückes 17 die Platte 21 in

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bekannter Weise, so dass die Platte 21 eine innere Gestalt erhält, welche genau der Gestalt des freien Endes 12' des Werkstückes 17 entspricht, also der äusseren Gestalt des sichtbaren Teiles (Oberteiles) des herzustellenden Ersatzteiles, wobei der Zweck dieser Arbeitsphase darin besteht, genau die Beziehung zwischen der inneren und der äusseren Gestalt des Zahnersatzes zu bestimmen.

Die Fig. 4 zeigt das Werkstück 17 nach der Abtrennung des Oberteiles 12' zwecks Bildens eines Werkstückes 17', das immer noch mit der Platte 21 zusammenarbeitet und nicht aus der Lage herausgenommen worden ist, die es während der Arbeitsphase nach Fig. 3 eingenommen hat.

In der nächstfolgenden und in Fig. 5 schematisch dargestellten Arbeitsphase benützt man ein Bearbeitungswerkzeug 13', das vorzugsweise ähnlich ist demjenigen, das in Fig. 2 gezeigt ist und zu einer Kopierfräsmaschine gehört, deren beweglicher Arbeitskopf ein Fräswerkzeug 14' und einen Führer 15' trägt.

Ein Elektrodenhalter 19', der in Fig. 5 gezeigten Art ist wegnehmbar an einem Werkstück 23 angeschlossen, an welchem eine Bearbeitung durchzuführen ist. Dieses Werkstück kann aus irgendwelchem Material bestehen. Es kann z. B. aus Kohlenstoff bestehen, weil dies ein Werkstoff ist, der in den hier auftretenden Bedingungen allen Erfordernissen gerecht wird. Wie in der Anordnung nach Fig. 2 sind der Elektrodenhalter 19' und das Werkstück 23 unterhalb des Werkzeuges 14' angeordnet auf einem Tisch 16'. Das Modell 10, 11 ist vertikal unter dem Fühler 15' angeordnet, wobei er durch die Hülse 12 weggenommen ist. Das Modell 10,11 dient auch hier als Bezugsformstück und das Werkstück 23 wird mechanisch bearbeitet, bis es unter Zuhilfenahme des Fühlers 15 eine genaue Replica 10' des Zahnersatzes 10 des Modelles bildet. Die Elektrode 19' und das Werkstück 23, das zur Replica 10' geformt worden ist, werden dann als Einheit in der nächstfolgenden, in Fig. 6 gezeigten Phase auf eine Funkenerosionsmaschine übergewechselt, vorzugsweise eine solche der gleichen Art wie jene nach Fig. 3. Die Messingplatte 21 mit dem vorgängig bearbeiteten Werkstück 17' wird auf dem (nicht dargestellten) Tisch der Funkenerosionsmaschine 20 festgesetzt unterhalb des Arbeitskopfes. Im nun folgenden Bearbeitungsvorgang dient das Werkstück 23 als Elektrode und somit als negativer Pol, wogegen der Tisch 21 als positiver Pol dient, ähnlich wie dies im Bearbeitungsvorgang nach Fig. 3 der Fall war. Das Werkstück 23 wird abgesenkt und bearbeitet das Werkstück 17' von oben her und zwar hinab zu einer gegebenen Tiefe, welche der Arbeitstiefe entspricht, die in der Arbeitsphase nach Fig. 3 benützt wurde. Nach Abschluss des Bearbeitungsvorganges hat das Innere des Werkstückes 17', das vorzugsweise aus Titan oder aus einer Titanlegierung besteht, die Gestalt erhalten, die genau der Gestalt des Zahnersatzes 10 entspricht, und als Ergebnis der vorerwähnten positioneilen Fixierung erhält man eine präzise und gewünschte positioneile Beziehung zwischen der inneren und der äusseren Gestalt des Zahnersatzes.

Im Endergebnis der vorbeschriebenen mechanischen Bearbeitungsvorgänge hat das Werkstück 17' eine Aussengestalt und eine Innegestalt erhalten, die genau diejenigen sind, die es braucht für einen Kunstzahn bzw. Zahnersatz gemäss Modell.

Falls gewünscht, kann noch eine Glättungsbearbeitung am Kunstzahn oder -ersatz durchgeführt werden, bevor dieser mit einem geeigneten Oberflächenbelag versehen wird. Es hat sich gezeigt, dass ein in der vorbeschriebenen Weise hergestellter Kunstzahn in dem Mund eines Patienten eingesetzt werden kann, ohne dass es hierfür irgendwelcher Korrekturen am Zahn bedarf, was namentlich darauf zurückzuführen ist, dass die Position des Werkstückes 17 in der Arbeitsphase nach Fig. 2 und in jener nach Fig. 3, in welch letzterer das Werkstück 17 auf dem Tisch 21 festgesetzt ist, und auch im Innenbearbeiten des Werkstückes nach Fig. 6, eindeutig bestimmt werden.

Obwohl im beschriebenen Ausführungsbeispiel die Benützung von Werkzeugmaschinen bekannter Bauart vorgesehen ist, versteht sich, dass besondere Maschinen und Werkzeuge Verwendung finden können, welche die gleichen oder äquivalente Arbeitsfunktionen durchführen und deren Arbeitsweise spezifisch auf den vorliegenden Zweck ausgerichtet ist. Es sind mannigfaltige Änderungen des beschriebenen Ausführungsbeispieles denkbar, innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung, namentlich hinsichtlich des Typs der verwendeten Elektroden (besonders der Elektrode, die in der Arbeitsphase nach Fig. 6 zur Verwendung gelangt).

Es versteht sich auch, dass das Modell, das als Bezugsformstück dient, eine Gestalt haben kann, die mehr oder weniger weitgehend abweicht.

Beispielsweise kann das Modell gleichsam aus Datentechnologie bestehen, die im Gedächtnisspeicher einer Kopiermaschine oder eines Paritographen enthalten ist, wobei solche Daten-Information hierin als ein Äquivalent eines Bezugsformstückes dient.

Andere Änderungen sind denkbar im Rahmen der Ansprüche.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

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1. Verfahren zur Herstellung einer dentalen Prothese, welches die folgenden Schritte umfasst:

a) Bildung einer ersten Nachbildung der restlichen, auszubessernden Zahnsubstanz,

b) feste Positionierung der ersten Nachbildung derart, dass sie über die obere Oberfläche eines ersten Haltemittels vorsteht,

c) Bildung eines hülsenartigen Elementes, welches die äussere Oberfläche des Teils der ersten Nachbildung, welche über die obere Oberfläche eines ersten Haltemittels vorsteht, bedeckt, wobei das hülsenähnliche Element eine äussere Oberflächenkontur aufweist, die mit der äusseren Oberflächenkontur des gewünschten Zahnersatzes übereinstimmt, gekennzeichnet durch d) mechanisches Kopieren der äusseren Kontur des hülsenähnlichen Elementes auf ein erstes Werkstück, welches entfernbar in einem zweiten Haltemittel positioniert ist, um eine zweite Nachbildung zu bilden,

e) Einführen der zweiten Nachbildung in ein zweites Werkstück, um eine Befestigung zu erhalten, welche die zweite Nachbildung in einer gegebenen Lage damit hält,

f) Abtrennen der zweiten Nachbildung an einem Punkt oberhalb der Oberfläche des zweiten Werkstückes,

g) Entfernen des hülsenähnlichen Elementes von der ersten Nachbildung,

h) mechanisches Kopieren der äusseren Kontur der ersten Nachbildung auf ein drittes Werkstück, um eine dritte Nachbildung zu formen,

i) Formung in der zweiten Nachbildung mit Hilfe der dritten Nachbildung eines Hohlraumes, welcher eine Kontur aufweist, welche der äusseren Kontur der dritten Nachbildung entspricht und j) Entfernung der derart mit einem Hohlraum versehenen zweiten Nachbildung vom ersten Werkstück, um die dentale Prothese zu bilden.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Nachbildung aus einem Gussabdruck einer restlichen, auszubessernden Zahnsubstanz hergestellt wird.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Nachbildung aus Gips oder Kunststoff besteht.

4. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das hülsenähnliche Element aus Kunststoff besteht.

5. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass gemäss dem Schritt d) die äussere Kontur des hülsenähnlichen Elementes durch Verwendung einer Kopierfräsmaschine mechanisch kopiert wird.

6. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt e) eine Funkenerosionsmaschine verwendet wird, um die zweite Nachbildung im zweiten Werkstück zu positionieren.

7. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt h) die äussere Kontur der ersten Nachbildung mit Hilfe einer Kopierfräsmaschine mechanisch kopiert wird.

8. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt i) eine Funkenerosionsmaschine verwendet wird, um den Hohlraum zu bilden.

9. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Werkstück aus Titan hergestellt wird.

10. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Werkstück aus Messing hergestellt wird.

11. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Werkstück aus Kohlenstoff hergestellt wird.