CN103249390A

CN103249390A - 发光成型模物料

Info

Publication number: CN103249390A
Application number: CN2011800451922A
Authority: CN
Inventors: 弗里茨·施密特
Original assignee: Medentic SA
Current assignee: Medentic SA
Priority date: 2010-07-20
Filing date: 2011-07-20
Publication date: 2013-08-14
Also published as: DE102010032328A1; WO2012010638A3; JP2013532650A; US20130130192A1; EP2642968A2; WO2012010638A2

Abstract

一种生理相容的成型模物料，含有0.005重量％至4.99重量％，优选0.01重量％至1.0重量％，且特别优选0.025重量％至0.25重量％的至少一种发光物质。

Description

发光成型模物料

本发明涉及生理相容的成型模物料，用于制备这种成型模物料的方法，印模盘或用于安装在印模盘中的载体，模具体，以及这种成型模物料的应用。

生理相容的成型模物料本身是公知的，并且例如在牙科学中被用于制备颌部或部分颌部的印模。基于该印模，可以建立颌部或部分颌部的模型，随后基于此模型制备假牙或嵌体。这种物料也可以进一步以相似的方式用于制备其它身体部位的印模，例如，用于修复体制备。这种物料的另一个应用领域是所谓的耳部整形术或用于助听器的耳部配件的制备。

因为例如假牙的制备是基于印模的铸造而实现的，所以精度(例如可以制造的假牙的精度)必然有限。为了解决这一问题，近期，在牙科学领域，经常建议基于照相机的数字系统，该系统应当用于探测一颗或多颗牙齿或者整个颌弓并以数字数据的形式再现。基于这些数据，可以随后制备例如植入物。

尽管利用这种技术迄今为止获得了某种程度的成功，但已经证明，尤其是由于形成阴影，以及由于某些区域的不充分的照明，这一技术还不能提供最优的成果。

为了解决这些问题，本申请人开发了一种方法，该方法以基于光学的测量方法和特别的成型模物料的使用的组合为基础。在此方法中，一般而言，印模通过使用发光成型模物料获得，并随后通过光学方法测量。例如，在通过引用以其全部结合在此的尚未公开的PCT/EP2009/006474中，描述了此方法。

为了实施此方法，需要具有特别的光学性质的、尤其是特别的发光性质的成型模物料。

因此，本发明的任务在于，描述一种特别为了在上述方法中应用而设计的成型模物料。

本发明的另一个目的在于，描述一种用于制备这种成型模物料方法。

本发明的另一个目的在于，描述一种印模盘，其用于至少一颗牙齿的印模的制备，或者一种用于安装在印模盘中的载体，用于在上述方法中的应用。

本发明的另一个目的在于，描述一种用于上述方法中的由成型模物料制成的模具体。

本发明的另一个目的在于，描述一种用于成型模物料的应用。

根据本发明，通过一种生理相容的成型模物料，完成了任务，其含有0.005重量％至4.99重量％，优选0.01重量％至1.0重量％，且特别优选0.025重量％至0.25重量％的至少一种发光物质。尤其是，发光物质以约0.1重量％的量存在。

生理相容的成型模物料被理解为每一种适合于制备在人类和动物的身体中或身体上的结构的印模的成型模物料。这种印模物料是本领域技术人员公知的并且可从各种供应商商购。尤其是，这种成型模物料应当是无毒的，并且尽可能不在人体中或人体上引起过敏或刺激反应。此处，成型模物料的稠度仅被限定为，一方面它有形成足够精确和详细的印模的流动性，而另一方面具有足够的形状稳定性，使得当该物料在从人类或动物身体中或身体上的结构取下之后仍保持印模的形状。对牙科成型模物料的物理性质的更详细描述在例如ISO4823中，其公开内容通过引用以其全部内容结合在此，其中，基于其粘度，物料被分成0型(非常高的粘度)至3型(低粘度)四个级别。

视具体情况，物料也可以被设计为，它在获得印模之后或期间硬化或固化。在该情况中，物料必须被设计为，在硬化之后，也可以将它从在人类或动物身体中的结构取下，而不由此造成对被测量的结构的损伤。硬化可以通过通常为聚合反应的化学反应达成。在这种情况下，硬化通常是不可逆的。不过也可以考虑，以可逆的方式进行硬化或固化，例如，通过温度变化，或者利用由施加磁场或电场而导致的磁流变或电流变效应，进行固化，此时，视具体情况，物料包含必要的辅助材料。

按照本发明，发光物质被理解为每一种能够发射光的物质。在此，所述发光可以作为对外部激发的响应，例如在通过给定波长的光照激发之后的荧光或磷光，也可以基于内部过程，例如由于化学反应而作为化学发光而实现。在此，最关键的是发光在整个测量时间段内基本上保持恒定。

在发光物质中，化学发光物质或磷光物质是特别优选的，因为这导致一种印模物料，它可以在其被置于人体结构之前受到激发，而随后，例如在其进入难以达到的空间之后，仍能继续发光，从而也照亮这些区域而用于测量。发光物质可以以粒子形式存在，但也可以溶解在成型模物料中。

按照本发明，光被理解为可见光区的光以及在红外和UV区的电磁辐射，此时必须选择辐射，使得其不引起在人类或动物的身体中或身体上的被测结构的损伤。

根据本发明的物料可以在制备时，或者在即将应用时，混合发光物质。在后一种情况下，向牙医或牙科技术人员以双组分体系提供物料和发光物质，他们随后混合这两种组分。在双组分体系中，优选的是，物料和发光物质处于在一个或多个使两种组分的混合更容易的容器中。虽然形成作为双组分体系的物料对于使用化学发光物质的物料特别适合，尤其在组分的混合引起发光时，但是在其它材料的情况下也可以是有利的，例如为了避免在存放期间发光粒子的沉淀。

已经证明，上述成型模物料特别良好地适于本发明人所开发的测量方法，因为一方面，提供了充分的发光物质，以保证均匀照亮被测区域，另一方面，相对低的发光物质的含量不会对成型模物料的其它光学性质产生负面影响。

在此，优选将根据本发明的印模物料构造为，使得它对于在由发光物质所发出的光的波长范围内的光而言是尽可能透光的，以达到高的发光光输出。如果需要的话，还优选将成型模物料构造为，使得它对于用于激发发光的光而言也是尽可能透光的，以保证在全部物料中对发光的激发尽可能均匀。在相关的波长区中，在通过厚度为1cm的情况下，物料的透射率优选为至少50％，优选为至少60％，还更优选为至少75％且特别优选为至少85％。一种可以用作制备根据本发明的物料的原料的透明印模物料的实例是，可从Firma Dreve，Unna，Deutschland商购的以名称Fresh^TM Clear销售的印模物料。

在本发明的一个实施方案中，发光物质选自由以下各项组成的组：蒽醌衍生物、香豆素衍生物、鲁米诺、苝、腔肠素(coelenterazine)、Latia荧光素(Latia Luciferin)、萤光蝶呤(luciopterin)、Photinus荧光素(Photinus-Luciferin)、荧光素、荧光素衍生物、碱金属和碱土金属的铝酸盐、硫化锌、和它们的混合物。此处，视具体情况，碱金属和碱土金属的铝酸盐和硫化锌可以被掺杂。在这种情况下，优选的用于掺杂的物质是过渡金属和稀土金属(通常也仅使用稀土)。

这些物质是本领域技术人员已知的，并且是可商购的，例如来自FirmaLanxess(Deutschland)的名称为

的材料，或者以来自FirmaNemoto(Japan)的

颜料的形式，或者由Firma RC TriTec或FirmaPermalight制备的荧光颜料的形式。

在使用粒子状发光物质(通常称为颜料)的情况下，有利的是当它们具有表面改性从而提高与印模物料的相容性。此外，在使用颜料的情况下，当其粒径小于5μm时是有利的，因为由此对物料的光学性能的损害特别小。

已经证明，上述发光物质特别良好地适合于根据本发明的物料，因为它们本身在低用量发光物质的情况下还能产生良好的光功率，并且同时在所使用的浓度范围内对人体是没有危险的。

在一个优选的实施方案中，成型模物料包含选自海藻酸盐、水胶体、聚醚、硅氧烷和它们的混合物中的物质，且更优选地，包含选自A硅氧烷、K硅氧烷和它们的混合物中的物质。

这些物质是本领域技术人员已知的，并且是可商购的。

上述由本申请者开发的方法尤其适合于测量人的牙齿。上述物质涉及长久以来在牙科中作为成型模物料所使用的物质，因此该已知材料在应用中安全并有效。

在上述方法的另一个实施方案中，成型模物料包含以下两项的混合物：至少一种在分子中具有至少两个不饱和基团的有机聚硅氧烷，和至少一种在分子中具有至少两个连接Si的氢的有机含氢聚硅氧烷。

使用这种混合物形成了成型模物料，利用它可以获得特别良好的印模。如果希望的话，还可以在两种成分之间引发化学反应，导致成型模物料的硬化，使得视具体情况，在测得的数字数据之外，还向使用者提供实体的印模。对于基于有机聚硅氧烷的成型模物料的具体描述参见例如J.M.Powers，R.L. Sakaguchi：克雷格氏恢复牙科材料(Craig′s Restorative DentalMaterials)，Mosby2006。

在上述方法的另一个实施方案中，物料包含至少一种聚合引发剂，其选自铂催化剂、光引发剂和它们的混合物。

通过供给聚合引发剂，可以使物料硬化，使得在数字数据之外，还向使用者提供实在的印模，用于随后调整数字数据，或者用于模型制备。

在此，聚合的引发可以按照本领域技术人员已知的途径完成。所以，所述引发可以通过混合催化剂如铂催化剂来完成，正如对众所周知的双组分成型模物料已知的一样，或者所述聚合引发可以通过光线照射经由光引发剂来完成。使用光引发剂是特别优选的，因为物料一方面作为单组份物料是长期储存稳定的，另一方面为了进行上述测量方法用光照射物料，使得在激发发光的同时还可以开始物料的硬化。在使用光引发剂的情况下，同样可以以双组分体系的形式构成成型模物料，并且例如为了改善储存稳定性，在即将使用之前再将光引发剂与成型模物料混合。在多组分体系的情况下，可以一种组分由成型模物料/聚合反应结构体/发光物质中的两种成分组成，而第三种成分构成第二组分。还可以每一种成分构成一种单独组分，在应用之前再将它们混合。

在本发明的另一个实施方案中，成型模物料包含至少一种填料，其中填料优选选自石英、方石英、硅酸锆、蒙脱石、沸石、氧化铝、氧化锌、硫酸钡、碳酸钙、玻璃粉末、塑料粉末、硅酸和它们的混合物。

添加上述填料是有利的，因为由此可以在获取印模之时和/或之后，尽可能精确地调整物料的流动性和必要时的稳定性。优选的是，填料具有不会对成型模物料的光学性能产生负面影响的用量，尤其是粒径。

在本发明的另一个实施方案中，成型模物料包含至少一种硅油。

已经证明，通过向成型模物料中添加硅油，可以对物料的流动性产生正面影响。

在本发明的另一个实施方案中，成型模物料包含以下组分：

a)至少一种有机聚硅氧烷，其在分子中具有至少两个不饱和基团，优选聚乙烯基甲基硅氧烷，

b)至少一种有机含氢聚硅氧烷，其在分子中具有至少两个连接Si的氢，优选聚甲基含氢硅氧烷，

c)硅酸，优选热解硅酸，

d)至少一种铂催化剂，其催化组分a)和b)的交联，

e)至少一种发光物质。

在本发明的另一个实施方案中，成型模物料包含以下组分：

c)硅酸，优选热解硅酸，

d)至少一种光引发剂，用于组分a)和b)的交联，

e)至少一种发光物质。

在两种物料中，组分优选以以下的量存在：

5-20重量％的在分子中具有至少两个不饱和基团的有机聚硅氧烷

1-10重量％的在分子中具有至少两个连接Si的氢的有机含氢聚硅氧烷

20-70重量％的硅酸

0-5重量％的发光物质

0.01重量％的光引发剂，或铂催化剂。

另一种示例性的成型模物料可以在至少一种发光物质之外，还包含以下组分中的一种、多种或全部：

a.)在分子中具有两个以上乙烯基的有机聚硅氧烷。

b.)在有机聚硅氧烷中的低分子含乙烯基和乙氧基的QM树脂和/或QM树脂混合物。

c.)在分子中具有至少两个SiH基团的有机聚含氢硅氧烷。

d.)贵金属催化剂，例如铂硅氧烷配合物)

e.)金属氧化物粉末，例如氧化铝、氧化锆、二氧化钛。优选粒径：＜2μm)

f.)在分子中具有至少一个乙烯基的有机聚硅氧烷。

g.)不含反应性基团的有机聚硅氧烷

h.)油或其它增塑剂例如石蜡油

i.)补强填料(具有处理或未处理的表面)，例如热解或沉淀硅酸，以及硅铝混合氯化物(Siliciumaluminiummischloride)

j.)非补强填料(具有处理或未处理的表面)，例如石英、方石英、硅藻土(Diatomeenerde)、硅藻土(Kieselgur)、碳酸钙、滑石、沸石、硅酸钠铝、玻璃粉末

k.)其它添加剂和常用辅剂、助剂和着色剂(无机和/或有机颜料)，例如水分结合剂、亲水剂、稳定剂、氢吸收剂、等等

l.)抑制剂，如炔型不饱和醇或含有乙烯基的脂族或环状的聚硅氧烷/低聚硅氧烷/二硅氧烷。

此外，示例性的成型模物料可以在至少一种发光物质之外，还包含以下组分中的一种、多种或全部：

a.)具有两个以上乙烯基的有机聚硅氧烷；粘度范围：100-350000mPa*s

b.)在有机聚硅氧烷中的低分子含乙烯基和乙氧基的QM树脂和/或QM树脂混合物，粘度范围：150-65000mPa*s

c.)在分子中具有至少两个SiH基团的有机聚含氢硅氧烷，SiH含量：0.1-15mmol/g(优选2-10mmol/g)

d.)一种或多种贵金属催化剂

e.)在分子中具有至少一个乙烯基的有机聚硅氧烷

f.)不含反应性基团的有机聚硅氧烷，粘度：50-100mPa*s

g.)油和其它增塑剂

h.)具有处理和未处理表面的补强填料

i.)补强填料与有机聚硅氧烷的混合物，粘度范围：100-2000mPa*s

j.)具有处理和未处理表面的非补强填料

k.)其它添加剂和常用辅剂、助剂和着色剂

l.)抑制剂

m.)金属氧化物粉末，例如二氧化钛，粒径小于50μm，优选小于20μm，特别优选小于2μm。(例如可以商品名Aeroxid/Firma Degussa获得的二氧化钛)。

已经证明，通过使用上述组分，可以制备特别适合在由本发明人开发的方法中应用的成型模物料。

本发明还涉及制备根据本发明的生理相容的成型模物料的方法，其中，将发光物质与生理相容的成型模物料混合。

在本发明的一个实施方案中，其中成型模物料包含至少一种硅氧烷，并且在将成型模物料与至少一种发光物质混合时，添加至少一种溶剂，所述溶剂选自聚甲基丙烯酸甲酯、二氯甲烷和三氯甲烷。

在上述方法中，优选地，将发光物质以相对高的稀释，例如0.002-0.010％，溶解或悬浮在所述溶剂中，并随后与成型模物料混合。

已经证明，通过上述方法可以制备成型模物料，其中发光物质尽可能均匀地分布，这在由本发明人所开发的测量方法中导致特别精确的测量。

本发明还涉及印模盘，其用于制备至少一颗牙齿的印模，且包含根据本发明的生理相容的成型模物料。

这种印模盘可以特别有利地应用于由本发明人所开发的测量方法。

本发明还涉及用于安装在印模盘中的载体，其包含根据本发明的生理相容的成型模物料。

本发明还涉及模具体，其由根据本发明的生理相容的成型模物料制成，并且具有可以基本上完全或部分包围人类颌部的形状。

通过上述方法，可以提供准备好直接用于上述测量方法的预定量的成型模物料。

在上述方法的一个实施方案中，根据本发明的生理相容的成型模物料是可硬化的，并且在模具体的外侧的至少一部分生理相容的成型模物料是已经硬化的。

以这种方式，通过模具体的物料的外侧的硬化，实际上由所述物料构成了对于成型模物料的小面

其还防止了不希望发生的在外侧的成型模物料的变形。

本发明还涉及成型模物料的应用，用于制备在人类或动物的身体中或身体上的结构的印模，其中所述结构优选选自一颗或多颗牙齿、颌部或颌部的一部分。

此方法是有利的，因为相对于常规方法，应用根据本发明的成型模物料可以产生在人体中或人体上的结构的改善的数字数据。

可以理解，前文所述的和接下来还将阐述的特征不仅可以以已经给出的组合使用，也可以以其它组合或单独使用，而不脱离本发明的范围。

现在接下来将根据实施例并参照附图，进一步陈述本发明。附图示出了：

图1示出了用于装入容纳牙科成型模物料的印模盘中的载体。

图2示出了由生理相容的成型模物料制成的模具体。

实施例1

使用在表1中给出的成分材料，制备荧光成型模物料。为此，将发光物质溶解在Orthocryl(聚甲基丙烯酸甲酯)中，并且在真空下与Fresh^TMClear成型模物料混合。在混合过程结束后，通过加入硅油，将组合物的粘度调节至期望的值。在本情况下，涉及双组分物料，因此其必须在混合之后置入印模盘中并且直接用于取得印模。

表1

组分	量
		Fresh^TMClear*	200g
MACROLEX荧光REG^**	0.002g
		Orthocryl^***	0.02mL
硅油	根据需要

*成型模物料，可商购自Dreve，Deutschland

**荧光染料，可商购自Lanxess

***液态聚甲基丙烯酸甲酯，可商购自DENATURUM

实施例2

使用在表2中给出的成分材料，类似实施例1，制备另一种荧光成型模物料。与实施例1相反，这种物料涉及一种可光硬化的物料。

表2

在图1中，用标号10示出用于安装在印模盘中的载体整体。载体具有底板12，它具有基本上仿制人类颌部的外轮廓。在其外部的外轮廓处，底板12由壁14限定，其还保证了在制备印模的过程中，保持物料压在要从其获得印模的颌部上。此外，在底板上安置生理相容的成型模物料16。此成型模物料16可以涉及例如根据实施例1所述的成型模物料。

为了防止要从其获得印模的患者咬穿到底板，并且为了使在颌弓与例如壁14之间的距离均匀，还使在边缘区18中的成型模物料硬化并具有明显高于在中央的未硬化成型模物料16的硬度。

为了用在颌部数字测量方法中，载体例如全部或部分由透明材料制成和/或具有装入该载体中的光学元件。也还可以在载体中安装用于成型模物料照明的照明元件、或用于测量成型模物料所射出的发光的光学传感器、或此两者。在这种情况下，载体还具有电接触，以将其与相应的印模盘相连接。

为了实施测量方法，将载体安装在合适的印模盘中。不过替代地，物料也可以以模具体的形式安装在印模盘中。例如，在之前提到的PCT/EP2009/006474中描述了合适的印模盘。因为在本情况下涉及透明的载体，所以印模盘包含用于照明成型模物料的照明元件以及用于测量发自印模物料的光的光学传感器。为了测量例如颌部，印模盘照亮安置在载体中的物料，并使其发出例如磷光。使用者随后将待测的颌部压入成型模物料中。随后借助印模盘，测量从印模物料发出的光。由此可以直接从物料发光得到被测光，从而可以通过比发光，即每体积单位的光输出，来确定颌部的数字化模型。不过也可以考虑，以图像信息的形式测量在待测结构上的反射，此时发光物料导致特别良好的照明，并且基于图像信息来计算数字模型。此外，方法也可以基于所述测量的组合。

在图2中，由生理相容的成型模物料制成的模具体的整体用标号20示出。模具体20总体上由发光成型模物料22构成，例如，由根据实施例1的成型模物料构成。为了保证稳固地配合在印模盘中并且防止模具体20的变形，在外侧24处的成型模物料22至少部分硬化，从而形成对于成型模物料的一种小面。在其上侧26，模具体20还具有光栅，其起到在光学测量时产生进一步的数据的作用。

这种模具体20可以用于一般的已知印模盘中或完全专门用于进行用于获取人类颌部的牙齿的数字数据的方法的印模盘中，以制备包含生理相容的成型模物料的印模盘。这按照一般的、本领域技术人员已知的方法进行。在此，提供这种模具体20的优点在于，由此还可以避免在印模盘和成型模物料之间的很可能干扰光学测量进行的空气夹杂物。

Claims

1.一种生理相容的成型模物料，其特征在于，所述成型模物料含有0.005重量％至4.99重量％，优选0.01重量％至1.0重量％，且特别优选0.025重量％至0.25重量％的至少一种发光物质。

2.根据权利要求1的成型模物料，其特征在于，所述发光物质选自由以下各项组成的组：香豆素衍生物、鲁米诺、苝、腔肠素、Latia荧光素、萤光蝶呤、Photinus荧光素、荧光素、荧光素衍生物、任选地掺杂的碱金属或碱土金属铝酸盐、和任选地掺杂的硫化锌、和它们的混合物。

3.根据权利要求1或2的成型模物料，其特征在于，所述成型模物料包含选自由以下各项组成的组的物质：海藻酸盐、水胶体、聚醚、硅氧烷和它们的混合物。

4.根据权利要求3的成型模物料，其特征在于，所述成型模物料包含选自由以下各项组成的组的物质：A硅氧烷、K硅氧烷和它们的混合物。

5.根据权利要求4的成型模物料，其特征在于，所述成型模物料包含以下各项的混合物：至少一种有机聚硅氧烷，所述有机聚硅氧烷在分子中具有至少两个不饱和基团；和至少一种有机含氢聚硅氧烷，所述有机含氢聚硅氧烷在分子中具有至少两个连接Si的氢。

6.根据权利要求5的成型模物料，其特征在于，所述成型模物料还包含至少一种选自由以下各项组成的组中的聚合引发剂：铂催化剂、光引发剂和它们的混合物。

7.根据权利要求1至6中任一项的成型模物料，其特征在于，所述成型模物料包含至少一种填料。

8.根据权利要求7的成型模物料，其特征在于，所述填料选自由以下各项组成的组：石英、方石英、硅酸锆、蒙脱石、沸石、氧化铝、氧化锌、硫酸钡、碳酸钙、玻璃粉末、塑料粉末、硅酸和它们的混合物。

9.根据权利要求1至8中任一项的成型模物料，其特征在于，所述成型模物料包含至少一种硅油。

10.根据权利要求1至9中任一项的成型模物料，其特征在于，所述成型模物料包含以下组分：

a)至少一种有机聚硅氧烷，所述有机聚硅氧烷在分子中具有至少两个不饱和基团，优选聚乙烯基甲基硅氧烷，

b)至少一种有机含氢聚硅氧烷，所述有机含氢聚硅氧烷在分子中具有至少两个连接Si的氢，优选聚甲基含氢硅氧烷，

c)硅酸，优选热解硅酸，

d)至少一种铂催化剂，用于组分a)和b)的交联，

e)至少一种发光物质。

11.根据权利要求1至9中任一项的成型模物料，其特征在于，所述成型模物料包含以下组分：

c)硅酸，优选热解硅酸，

d)至少一种光引发剂，用于组分a)和b)的交联，

e)至少一种发光物质。

12.一种用于制备根据权利要求1至11中任一项的生理相容的成型模物料的方法，其特征在于，将至少一种发光物质与生理相容的成型模物料混合。

13.根据权利要求12的方法，其特征在于：所述成型模物料包含至少一种硅氧烷；且当所述成型模物料与所述至少一种发光物质混合时，使用溶剂，所述溶剂选自聚甲基丙烯酸甲酯、二氯甲烷和三氯甲烷。

14.一种用于制备至少一颗牙齿的印模的印模盘，其特征在于，所述印模盘包含根据权利要求1至11中任一项的生理相容的成型模物料。

15.一种用于安装在印模盘中的载体，其特征在于，所述载体包含根据权利要求1至11中任一项的生理相容的成型模物料。

16.一种模具体，所述模具体由根据权利要求1至11中任一项的生理相容的成型模物料制成，具有基本上仿制人类颌部的形状。

17.根据权利要求16的模具体，其特征在于：所述生理相容的成型模物料是可硬化的；且在所述模具体的外侧的所述生理相容的成型模物料的至少一部分是硬化的。

18.根据权利要求1至11中任一项所述的生理相容的成型模物料用于制备在人类或动物的身体中或身体上的结构的印模的应用。

19.根据权利要求18的应用，其特征在于，所述结构选自由以下各项组成的组：一颗或多颗牙齿、颌部、或颌部的一部分。