DE10021605A1 - Füllmaterial für Zähne - Google Patents

Abstract

Füllmaterial für Zähne, das einen Füllungswerkstoff umfaßt und das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Füllmaterial mindestens eine weitere Komponente enthält, die bei Aushärten des Füllmaterials expandiert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Füllmaterial für Zähne, insbesondere ein Wur­ zelkanalfüllmaterial.

Zahnmedizinische Füllungswerkstoffe sollen Hohlräume oder Defekte an Zähnen verschließen, um eine Ansammlung von Schmutz, Sekret u. s. w. zu verhindern, die ein Bakterienwachstum begünstigen kann. Dazu muß das Material möglichst spaltfrei den Hohlraum auskleiden. Die meisten Fül­ lungswerkstoffe kontrahieren allerdings bei Erhärtung. Dies kann dazu füh­ ren, daß zwischen der Füllung und dem Zahn ein Spalt entsteht.

Eine besondere Art von Füllungen sind die Wurzelkanalfüllungen. Aufbe­ reitungen für diese Füllungen erfolgen normalerweise "blind". Dies bedeu­ tet, daß das Ergebnis vorbereitender Maßnahmen sowie die Füllung selbst nicht direkt visuell beurteilbar sind. Auch hier ist es nachteilig, daß die meisten Füllungswerkstoffe für Wurzelkanalfüllungen bei der Erhärtung im Wurzelkanal schrumpfen. Dies kann wiederum dazu führen, daß schrump­ fungsbedingte Spalträume auftreten. Durch diese Spalträume kann bei­ spielsweise Sekret von der Wurzelspitze her in die Zahnhöhle eindringen, wodurch ein Nährboden für Bakterien geschaffen wird.

Bei einer Wurzelkanalbehandlung wird zunächst das Pulpagewebe entfernt. Anschließend wird das Wurzelkanallumen mit genormten Instrumenten aufbereitet. Oft wird der Wurzelkanal nicht sofort definitiv abgefüllt, son­ dern für einige Tage bis Wochen mit einer antimikrobiellen Calciumhydro­ xid-Paste gefüllt. In den aufbereiteten Wurzelkanal wird ein genormter Guttaperchastift (formkongruent zur letzten Instrumentengröße der Aufbe­ reitung) eingepaßt. Der Sitz dieses Stiftes ("Masterpoint") wird oft mittels Röntgenkontrolle kontrolliert. Anschließend werden der Stift und/oder die Kanalwand mit einem Wurzelkanalfüllmaterial beschichtet und der Stift wird erneut in den Wurzelkanal eingebracht. Nach dem Einbringen eines ersten Stiftes können eventuell verbliebene Spalträume durch das nachträg­ liche Einführen von nadelartigen Kondensationsinstrumenten reduziert werden. Durch diese kondensierenden Instrumente werden der verformbare Stift und das Füllmaterial der Kanalwand angepreßt. Es können weitere Stifte nachgeschoben werden, um die oft noch unregelmäßige Kanalwand dicht zu füllen. Dieses Vorgehen ist jedoch sehr umständlich.

Die bekannten Füllungswerkstoffe für Zähne bzw. Wurzelkanäle erfordern wie oben beschrieben recht aufwendige und sehr umständliche Verarbei­ tungsmethoden, um die Gefahr der Bildung von schrumpfungsbedingten Spalträumen zwischen der Füllung und dem Zahn bzw. dem Wurzelkanal zu verhindern. Diese aufwendige und zeitintensive Vorgehensweise stellt eine erhebliche Belastung für den Patienten dar und verursacht durch die Zeit- und arbeitsintensive Behandlungsmethodik erhebliche Kosten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Füllmaterial für Zähne, ins­ besondere ein Wurzelkanalfüllmaterial zu schaffen, mit dem beim Aushär­ ten im Zahn eine verbesserte Randdichtigkeit der Füllung erreicht werden kann.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die Randdichtigkeit einer Zahnfüllung verbessern läßt, indem die Volumenänderung des Füllmaterials beim Aushärten durch eine weitere Komponente, die dem Grundmaterial zugegeben wird, beeinflußt wird.

Gegenstand der Erfindung ist ein Füllmaterial für Zähne, das einen Fül­ lungswerkstoff umfaßt und das dadurch gekennzeichnet ist, daß es minde­ stens eine weitere Komponente enthält, die beim Aushärten des Füllmateri­ als expandiert.

Das erfindungsgemäße Füllmaterial für Zähne hat den großen Vorteil, daß sich damit eine verbesserte Randdichtigkeit einer Zahnfüllung und insbe­ sondere einer Wurzelkanalfüllung erzielen läßt. Im Vergleich zu den übli­ cherweise verwendeten Füllungswerkstoffen, die sich in der Regel beim Aushärten im Zahn kontrahieren, ist das Dimensionsverhalten des erfin­ dungsgemäßen Füllmaterials für Zähne verbessert. Dies wird durch die Ex­ pansion der weiteren Komponente (Zusatzkomponente) beim Aushärten des Füllmaterials bewirkt, die eine Volumenvergrößerung der weiteren Kom­ ponente bedingt. Auf diese Weise wird einer Kontraktion des als erste Komponente enthaltenen Füllungswerkstoffes (Grundkomponente bzw. -material), z. B. einer Polymerisationskontraktion, entgegengewirkt, so daß sie sich nicht mehr nachteilig auf die Randdichtigkeit auswirken kann. Somit wird die Randdichtigkeit, die ein wesentliches Gütekriterium von Dentalmaterialien darstellt, verbessert. Die neuartigen Füllmaterialien gewährleisten aufgrund ihrer verbesserten Randdichtigkeitseigenschaften ein zuverlässiges Abdichten des Zahnes bzw. des Wurzelkanales durch die eingebrachte Füllung. Dabei kann weitgehend auf die bei herkömmlichen Füllungswerkstoffen erforderlichen und recht aufwendigen Methoden, schrumpfungsbedingte Spalträume zu vermeiden, verzichtet werden. Mit Hilfe der neuartigen Füllmaterialien können somit nicht nur Füllungen mit verbesserten Randdichtigkeitseigenschaften hergestellt werden, sondern sie lassen sich auch wesentlich einfacher in den Zahn bzw. den Wurzelkanal einbringen, was zu einer erheblichen Zeiteinsparung und somit Kostener­ sparnis führt. Die vereinfachte und schnellere Behandlungsmethodik be­ deutet nicht zuletzt auch für den Patienten eine Erleichterung.

Von besonderem Vorteil ist es, daß sich mit dem erfindungsgemäßen Füllmaterial ein gesteuertes Dimensionsverhalten einstellen läßt, wobei insbesondere der Grad der Expansion geregelt werden kann.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsge­ mäßen Füllmaterials für Zähne expandiert das gesamte Füllmaterial auf­ grund der Wirkung der weiteren Komponente beim Aushärten. Dies be­ deutet, daß die Expansion bzw. Volumenvergrößerung der weiteren Kom­ ponente beim Aushärten des Füllmaterials nicht nur die Kontraktion des Füllungswerkstoffes kompensiert, sondern darüberhinaus zu einer Expansi­ on des gesamten Füllmaterials beim Aushärten führt. Dies kann dadurch erreicht werden, daß das Verhältnis zwischen dem Füllungswerkstoff und der weiteren Komponente so gewählt wird, daß das gesamte Füllmaterial beim Aushärten expandiert. So wird z. B. eine solche Menge der weiteren Komponente zugegeben, daß das gesamte Füllmaterial beim Aushärten eine Volumenvergrößerung erfährt bzw. beim Aushärten im Zahn bzw. Wur­ zelkanal einen gewissen zusätzlichen inneren Druck aufbaut, der für eine gute Abdichtung sorgt. Durch eine geringe Expansion des Füllmaterials beim Aushärten im Zahn wird die Randdichtigkeit der gesamten Füllung somit weiter verbessert. Schrumpfungsbedingte Spalträume, die bei ande­ ren Zahnfüllmaterialien und Wurzelfüllmaterialien häufiger auftreten, wer­ den weitgehend vermieden.

Durch Einsatz von zwei oder mehr weiteren Komponenten, die beim Aus­ härten des Füllmaterials expandieren, läßt sich die Randdichtigkeit der re­ sultierenden Füllungen weiter verbessern.

Die Expansion der weiteren Komponente beim Aushärten des Füllmaterials kann durch chemische, physikochemische oder physikalische Initiierung erfolgen. Diese große Variabilität in der Wahl der Methode, durch die die Expansion verursacht wird, ermöglicht es, das erfindungsgemäße Füllmate­ rial für zahlreiche verschiedene Einsatzzwecke unter Verwendung ver­ schiedener Füllungswerkstoffe optimal anzupassen.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Füllmaterials be­ steht die weitere Komponente, die beim Aushärten des Füllmaterials ex­ pandiert, aus mindestens zwei Bestandteilen.

Bei diesen Bestandteilen kann es sich beispielsweise um Bestandteile han­ deln, die miteinander reagieren, oder auch um solche, die sich chemisch gesehen gegeneinander inert verhalten. So wird unter chemischer Initiie­ rung der Expansion beispielsweise die Verwendung zweier Reaktionspart­ ner verstanden, die miteinander reagieren und dabei eine Expansion verur­ sachen, z. B. durch Freisetzung eines Gases wie Kohlendioxid oder eines anderen Stoffes, der beim Aushärten des Füllmaterials expandiert.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die beiden Bestandteile, die miteinander reagieren und zusammen die weitere Komponente darstellen, die beim Aushärten des Füllmaterials expandiert, zugleich ein Härtersystem für den eingesetzten Füllungswerkstoff darstellen. Auf diese Weise werden die Er­ härtungsreaktion des Füllungswerkstoffes und somit das Aushärten des Füllmaterials unmittelbar mit der Expansion der weiteren Komponente ver­ knüpft.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsge­ mäßen Füllmaterials für Zähne reagieren die beiden Bestandteile zeitverzö­ gert miteinander. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn es gewünscht ist, ein Füllmaterial für Zähne zu verwenden, welches langsam aushärtet. Dies ist insbesondere bei der Verwendung für Wurzelkanalfüllungen häufig der Fall, da das Füllen des Wurzelkanals normalerweise "blind" erfolgt. Dies bedeutet, daß sowohl das Ergebnis vorbereitender Maßnahmen an dem Wurzelkanal als auch das Einbringen der Füllung und die Füllung selbst nicht direkt visuell beurteilbar sind. Deshalb ist es oft wünschenswert, Füllmaterialien zu verwenden, die eine lange Verarbeitungszeit ermögli­ chen, um nach einer Röntgenkontrolle der Füllung gegebenenfalls Ausbes­ serungen vornehmen zu können oder die Füllung nochmals entfernen zu können. Daher ist es von besonderem Vorteil, wenn die beiden Bestandteile der weiteren Komponente, die beim Aushärten des Füllmaterials expan­ diert, zeitverzögert miteinander reagieren. So wird selbst bei langen Verar­ beitungszeiten während der gesamten Aushärtungsphase des Füllmaterials eine gewisse Expansion der weiteren Komponente aufrechterhalten, die da­ für sorgt, daß das Füllmaterial die auszufüllenden Hohlräume hervorragend abdichtet. Auf diese Weise werden ausgezeichnete Randdichtigkeiten der Füllungen erzielt.

Die physikochemische Initiierung der Expansion kann beispielsweise durch das Kristallisationsverhalten der weiteren Komponente bedingt werden. So nimmt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform z. B. die weitere Kom­ ponente beim Aushärten Wasser auf. Dies ist z. B. bei Stoffen der Fall, die unter Wasseraufnahme kristallieren. Auf diese Weise wird zum einen ein Expansionseffekt erzielt, der die Randdichtigkeit der Füllmaterialien ver­ bessert. Zum anderen wird durch die Aufnahme von Wasser die Haftung des Füllmaterials an der Zahninnenwand bzw. Wurzelkanalinnenwand ver­ bessert, was die Randdichtigkeit des Füllmaterials ebenfalls positiv beein­ flußt.

Besonders vorteilhaft ist es auch, die Expansion der weiteren Komponente durch rein physikalische Effekte zu initiieren. Dies kann dadurch gesche­ hen, daß die weitere Komponente, die beim Aushärten des Füllmaterials expandiert, durch Anlegen von Kompressionskräften vorbehandelt wird. Während dem Aushärtungsprozeß des Füllmaterials wird die vorkompri­ mierte Masse dann expandieren. Aus den bereits oben beschriebenen Grün­ den ist es wiederum besonders vorteilhaft, wenn diese Expansion zeitver­ zögert erfolgt, so daß auch bei langen Verarbeitungszeiten während des Aushärtungsprozesses ein stetiger Expansionsdruck aufrechterhalten wird.

Ferner kann auch ein nicht komprimierter Schaum zur Verminderung der Polymerisationsschrumpfung verwendet werden.

Selbstverständlich sind auch Mischformen der verschiedenen Initiierungs­ methoden denkbar. So kann beispielsweise durch chemische Reaktion eine Verbindung erzeugt werden, die dann beim Aushärten des Füllmaterials aufgrund von Kristallisationsvorgängen, wie z. B. Wasseraufnahme, expan­ diert.

Besonders vorteilhaft ist es, beispielsweise ein Härtersystem als weitere Komponente zu verwenden, das als Reaktionsprodukt Gips freisetzt, der durch eine geringe Expansion und die Fähigkeit Wasser aufzunehmen die abdichtenden Eigenschaften der Zahn- oder Wurzelkanalfüllung weiter ver­ bessern kann.

Die erfindungsgemäßen Füllmaterialien enthalten 0,5-40 Gew.-%, vor­ zugsweise 5-30 Gew.-% an weiteren Komponenten. Besonders bevorzugt sind Gehalte an 10-20 Gew.-% von weiteren Komponenten. Von großem Vorteil ist die Unempfindlichkeit des Gesamtsystems gegenüber Dosie­ rungsfehlern. Es lassen sich lange Aushärtungszeiten einstellen, was insbe­ sondere für den Einsatz als Wurzelkanalfüllungen sehr vorteilhaft ist. Lan­ ge Verarbeitungszeiten ermöglichen es, beispielsweise nach einer Röntgen­ kontrolle, das eingebrachte Füllmaterial gegebenenfalls wieder zu entfernen oder Nachbesserungen vorzunehmen bevor eine vollständige Erhärtung eingetreten ist.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungs­ gemäße Füllmaterial als weitere Komponente Calciumsulfat. Calciumsulfat kann beispielsweise in Form von Calciumsulfatmonohydrat oder als Gips- Hemihydrat zugegeben werden. Bevorzugt sind Mengen von 0,5-25 Gew.-%, insbesondere 2-20 Gew.-% bezogen auf die gesamte Masse des Füllmaterials, wobei ein Anteil von mehr als 5 Gew.-% Calciumsulfat be­ sonders vorteilhaft ist. Calciumsulfat zeichnet sich als kristallbildende Komponente durch eine geringe Wasseraufnahme verbunden mit einer ge­ ringen Expansion aus (physikochemische Initiierung der Expansion). Die Expansion verbessert die abdichtenden Eigenschaften des Füllmaterials weiter, was zu einer erhöhten Randdichtigkeit führt. Ferner wird durch die Wasseraufnahme durch das Material die Haftung des Füllmaterials an den Innenwänden des Zahns bzw. der Zahnwurzel verbessert.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das Füllma­ terial als weitere Komponente ein vorkomprimiertes viskoses Material mit Gasblasen. Durch die starke Expansion der Gasblasen beim Aushärten des Füllmaterials im Zahn kann die Ausdehnung des Füllmaterials um ein Viel­ faches vergrößert werden. Dazu wird das vorkomprimierte viskose Material mit den komprimierbaren Gasblasen in einem geeigneten Druckbehälter aufbewahrt und unmittelbar vor der Applikation in die vorgesehene Kavität entnommen und mit dem restlichen Füllmaterial vermischt. Das Dimen­ sionsverhalten kann durch die Viskosität des viskosen Materials gesteuert werden, so daß z. B. eine zeitverzögerte Expansion erreicht werden kann. Es ist auch möglich zur Verminderung der Polymerisationsschrumpfung dem Füllmaterial einen nicht komprimierten Schaum zuzusetzen.

Als viskoses Material, das einen Schaum darstellen kann, wird vorzugswei­ se Silikon, Polyether oder Polysulfid verwendet. Von diesen Materialien ist Silikon besonders bevorzugt. Durch Verwendung einer solchen elastomeren Matrix kann ein Expansionseffekt über die Erhärtung des Materials hinaus ermöglicht werden, wenn die Viskosität des Materials entsprechend ge­ wählt wird.

Als Füllungswerkstoff für das erfindungsgemäße Füllmaterial lassen sich die üblicherweise verwendeten Zahnfüllmaterialien bzw. Wurzelkanal­ füllmaterialien einsetzen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Füllungswerkstoff ein Kunststoff oder ein Zementfüllungswerkstoff.

Von den Zementfüllungswerkstoffen ist ein Zinkoxid-Eugenol basierter Zement besonders bevorzugt. Als Kunststoffüllmaterialien werden vor­ zugsweise Epoxidharz, Phenolharz oder Silikon verwendet. Diese kommer­ ziell bedeutenden Materialien sind in der Zahnmedizin gut erprobt und zeichnen sich durch eine einfache Lagerungsmöglichkeit aus.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht der Füllungs­ werkstoff aus einem Epoxidharz, vorzugsweise einem Bisphenol-A Harz. Epoxidharz zeichnet sich durch ein relativ stabiles Dimensionsverhalten aus. Bevorzugterweise wird es in einer Menge von 40-85 Gew.-% für das erfindungsgemäße Füllmaterial für Zähne eingesetzt.

Vorzugsweise enthält das Füllmaterial für Zähne bei Einsatz von Epoxid­ harz als Füllungswerkstoff ein System aus Ammoniumsalz und einem basi­ schen Calciumsalz als weitere Komponente. Dieses System wirkt zugleich auch als Härter für das Epoxidharz.

Bei Verwendung trockener Substanzen und Lagerung im Exsikkator können die vollständigen Rezepturen aus Füllungswerkstoff, Ammoniumsalz und basischem Calciumsalz in zusammengemischter Form gelagert werden, oh­ ne eine Härtungsreaktion des Füllwerkstoffes bei der Lagerung befürchten zu müssen. Bei Verwendung dieser Rezeptur zum Füllen von Zähnen oder Wurzelkanälen wird die Härtung der Matrix dann durch Kontakt zur feuchten Oberfläche der Zahninnenwände bzw. Wurzelkanalinnenwände initiiert. Bei Zutritt von Feuchtigkeit reagiert das Ammoniumsalz mit dem basischen Calciumsalz zu Ammoniak, der die Härtungsreaktion des Epoxidharzes verursacht. Als weiteres Reaktionsprodukt wird ein Calcium­ salz gebildet. Das Ammoniumsalz, das vorzugsweise in einer Menge von 1-20 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse des Füllmaterials enthalten ist, kann beispielsweise Ammoniumchlorid oder Ammoniumsulfat oder ein an­ deres Ammoniumsalz wie Ammoniumhydrogensulfat sein. Ammonium­ chlorid wird vorzugsweise in einer Menge von 1-10 Gew.-% eingesetzt und Ammoniumsulfat, das besonders bevorzugt ist, wird vorzugsweise in einer Menge von 5-20 Gew.-% eingesetzt. Das basische Calciumsalz, des­ sen Anteil vorzugsweise 1-30 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse be­ trägt, kann beispielsweise Calciumoxid oder Calciumhydroxid sein. Calci­ umoxid kann unter Wasseraufnahme zu Calciumhydroxid reagieren. Be­ sonders bevorzugt ist es jedoch, direkt Calciumhydroxid zuzugeben. Der Anteil an Calciumhydroxid beträgt vorzugsweise 5-30 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse.

Eine besonders einfache Dosierung des Calciumhydroxids kann durch Ver­ wendung einer wässrigen Calciumhydroxidsuspension, beispielsweise einer 1 : 1-Suspension erreicht werden. Eine solche Suspension wird vorteilhaf­ terweise in einer Menge von 4-25 Gew.-%, insbesondere 10-20 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse eingesetzt. Eventuell kann es erforderlich sein, der Suspension einen Stabilisator, z. B. Methylcellulose, zuzusetzen.

Bei Verwendung eines Härtersystems aus einem Ammoniumsalz und einem basischen Calciumsalz als weitere Komponente für das erfindungsgemäße Füllmaterial für Zähne zeichnet sich das Füllmaterial nicht nur durch ein verbessertes Dimensionsverhalten aus, sondern auch durch eine gegenüber herkömmlichen Epoxidharz-Füllmaterialien verbesserte Biokompatibilität. Üblicherweise wird Epoxybisphenolharz erhärtet, indem es mit Hexame­ thylentetramin vermischt wird. Bei Wasserzutritt hydrolisiert Hexamethy­ lentetramin zu Ammoniak und Formaldehyd. Ammoniak wird für die Er­ härtungsreaktion des Epoxidharzes benötigt, während Formaldehyd nur als Spaltprodukt frei wird. Im Gegensatz zu diesen herkömmlichen Zahn­ füllmaterialien bzw. Wurzelkanalfüllmaterialien wird bei dieser Ausfüh­ rungsform des Füllmaterials bei der Erhärtungsreaktion, die bereits durch geringe Feuchtigkeitsmengen ausgelöst wird, kein Formaldehyd freigesetzt. Dadurch wird eine verbesserte Biokompatibilität erreicht. Dies ist insbe­ sondere von großem Vorteil bei dem Einsatz des erfindungsgemäßen Füllmaterials als Wurzelfüllmaterial, da es bei den herkömmlichen Füll­ techniken nicht auszuschließen ist, daß Füllmaterial über den Wurzelkanal hinaus in das darunter liegende Gewebe gepreßt wird. Formaldehyd ist je­ doch ein potentielles Allergen und kann zu lokalen Gewebereaktionen füh­ ren. Diese Gefahr wird bei dem hier beschriebenen Füllmaterial ausge­ schlossen, da bei der Erhärtungsreaktion kein Formaldehyd frei wird. Diese verbesserte Verträglichkeit ist bei der bevorzugten Ausführungsform von besonderem Vorteil.

Ferner ist es besonders vorteilhaft, bei Verwendung von Epoxidharzfül­ lungswerkstoff ein Härtersystem aus Ammoniumsulfat und Calciumhydro­ xid als weitere Komponente einzusetzen, da als Reaktionsprodukt bei Feuchtigkeitszutritt Gips entsteht, der durch eine geringe Expansion beim Kristallieren und die Fähigkeit Wasser aufzunehmen die abdichtenden Ei­ genschaften des Füllmaterials positiv beeinflußt. Die antimikrobielle Wir­ kung von Calciumhydroxid vor der vollständigen Erhärtung kann zudem in vielen Fällen eine vorausgehende temporäre Einlage mit Calciumhydroxid überflüssig machen. Dies vereinfacht zum einen die Behandlung und be­ deutet zum anderen auch eine Erleichterung für den Patienten.

Bei Verwendung von Epoxidharz als Füllungswerkstoff ist es vorteilhaft, wenn das Füllmaterial zusätzlich zu der weiteren Komponente einen Härter, vorzugsweise ein Härtersystem aus einem Ammoniumsalz und einem basi­ schen Calciumsalz oder ein Amin oder Ammoniak, enthält. Auf diese Wei­ se können auch bei Verwendung solcher weiterer Komponenten, die beim Aushärten des Füllmaterials expandieren, aber kein Härtersystem darstel­ len, die oben beschriebenen verbesserten Biokompatibilitätseigenschaften des Füllmaterials erreicht werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Füllmaterials für Zähne ist der Füllungswerkstoff ein Silikon. Die Verwendung von Silikon hat insbesondere für Wurzelkanalfüllungen den Vorteil, daß die Wurzelka­ nalfüllungen selbst bei vollständiger Erhärtung gut und einfach entfernt werden können. Auf diese Weise wird es ermöglicht, die Wurzelkanalfül­ lung nach Einbringen in den Zahn durch eine Röntgenkontrolle zu begut­ achten und auf einfache Art und Weise und ohne Zuhilfenahme einer auf wendigen Technik wieder zu entfernen, falls dies erforderlich sein sollte.

Besonders bevorzugt ist es, ein kondensationsvernetzendes Silikon oder ein Silikon mit Acetat-Härtersystem als Füllungswerkstoff einzusetzen. Vor­ zugsweise enthält das erfindungsgemäße Füllmaterial 30-60 Gew.-% der Silikonkomponente. Der besondere Vorteil der Verwendung von Silikon liegt darin, daß durch die Viskosität der Silikonmatrix das Dimensionsver­ halten gesteuert werden kann. Mit Hilfe einer solchen elastomeren Matrix läßt sich z. B. eine zeitverzögerte Expansion einstellen, die insbesondere für die Füllung von Wurzelkanälen häufig besonders vorteilhaft ist. Auf diese Weise kann auch ein Expansionseffekt über die Erhärtung des Materials hinaus erreicht werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemä­ ßen Füllmaterials für Zähne enthält das Füllmaterial als weitere Kompo­ nente ein Kohlensäuresalz und eine Säure. Als Kohlensäuresalz wird vor­ zugsweise Natriumhydrogencarbonat in einer Menge von 5-19 Gew.-% eingesetzt. Das Kohlensäuresalz kann aber auch ein anderes Salz der Koh­ lensäure, wie z. B. Kaliumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat oder Kali­ umcarbonat sein. Als Säure wird vorzugsweise Zitronensäure oder Zitro­ nensäure-Anhydrat in einer Menge von 8-15 Gew.-% verwendet. Es kann aber auch eine andere Säure verwendet werden, die geeignet ist, aus einem Kohlensäuresalz Kohlendioxid freizusetzen. Vorteilhafterweise spalten die Salze der Kohlensäure bei Anwesenheit einer Säure Kohlendioxid ab, was zu einer Expansion des Füllmaterials führt, wodurch die Randdichtigkeit des Materials beim Einsatz als Zahnfüllmaterial verbessert wird. Es handelt sich quasi um ein "Ausschäumen" von Hohlräumen im Wurzelkanal.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Füllmaterials dient als weitere Komponente, die die Expansion bewirkt, ein Metallpulver und eine Säure. Von besonderem Vorteil ist es, daß durch die chemische Reaktion des Metallpulvers, das in der Regel eine passivierte Oberfläche aufweist, mit einer Säure eine verzögerte Gasentwicklung erreicht werden kann. Somit läßt sich, falls gewünscht, ein Expansionseffekt des Füllmate­ rials während der gesamten, idealerweise bis zu 24 Stunden dauernden Ver­ arbeitungszeit des Füllmaterials erreichen, was wie bereits erwähnt bei Wurzelkanalfüllungen oftmals besonders vorteilhaft ist. Als Metallpulver kann beispielsweise Silberpulver eingesetzt werden.

Ferner ist es von Vorteil, dem Füllmaterial für Zähne zusätzlich Calcium­ hydroxid zuzusetzen. Da das Calciumhydroxid eine antimikrobielle Wir­ kung hat, die es in dem Füllmaterial vor der vollständigen Erhärtung zur Geltung bringen kann, kann es in vielen Fällen überflüssig werden, eine vorausgehende temporäre Einlage mit Calciumhydroxid vor der eigentli­ chen Wurzelkanalbehandlung durchzuführen. Calciumhydroxid kann auch als Calciumhydroxidsuspension zugesetzt werden.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Füllmaterial für Zähne zusätzlich ein Quellmittel zur Aufnahme von Restfeuchtigkeit. Das Quellmittel kann beispielsweise Al­ ginat, Gua-Gummi, Naturkautschuk, Polyacrylsäure, Polysaccharid, Hydro­ gel, Zellulose, Polyamid, Gelatine, Tragant oder Agar Agar sein. Vorzugs­ weise wird das Quellmittel in einer Menge von 1-10 Gew.-%, insbesonde­ re 2-6 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse eingesetzt. Von besonderem Vorteil ist es, daß die Quellung der Quellmittel nicht nur das Dimensions­ verhalten verbessert, sondern durch die Feuchtigkeitsaufnahme zusätzlich die Randdichtigkeit der Füllmaterialien durch eine bessere Benetzung der Dentinoberfläche verbessert.

Nach einer weiteren Ausführungsform enthält das Füllmaterial ferner ein Röntgenkontrastmittel in einer geeigneten Menge. Das Röntgenkontrast­ mittel kann beispielsweise Zinkoxid, Bariumsulfat, Wismutcarbonat, Wis­ mutoxid, Wismutnitrat, Silberpulver oder Calciumwolframat sein. Beson­ ders bevorzugt wird jedoch Zinkoxid und Bariumsulfat. Zinkoxid ist zwar kein optimales Kontrastmittel, hat sich in der Zahnheilkunde aber gut be­ währt. Demgegenüber führt Bariumsulfat zu einem besseren Kontrast. Mit Hilfe des Röntgenkontrastmittels wird es ermöglicht, daß die Dichtigkeit einer Wurzelkanalfüllung nach dem Einbringen in den Wurzelkanal durch Röntgenkontrolle überprüft wird.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das erfin­ dungsgemäße Füllmaterial für Zähne ferner einen Filmbildner, der das api­ kale Parodont bzw. Endodat von den oben genannten chemischen reaktio­ nen isoliert. Es können zum Beispiel Dimeticon oder Simeticon verwendet werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform enthält das Füllmaterial ferner ein Netzmittel, welches die Benetzung der Kavitäten durch das Material er­ leichtert. Als Netzmittel kommen zum Beispiel Netzmittel auf der Basis von Natrium Laurylsulfat oder Dimeticon in Frage. Auch die vorherige Ap­ plikation des Netzmittels ist möglich.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher beschrieben.

Beispiel 1

1,0 g Bisphenol-A Harz, 0,3 g Ammoniumchlorid und 0,7 g Zinkoxid wer­ den gemischt. Dazu gibt man eine Suspension von 0,2 g Calciumhydroxid und 0,3 g Calciumsulfatmonohydrat in 0,2 g Wasser. Die resultierende Mi­ schung wird gut miteinander verrührt.

Beispiel 2

Zuerst werden 1,0 g Bisphenol-A Harz, 0,3 g Ammoniumsulfat und 0,5 g Zinkoxid gemischt. Anschließend werden 0,2 g Calciumhydroxid in 0,2 g Wasser suspendiert. Die Mischung und die Suspension werden zusammen gegeben und gut miteinander verrührt.

Beispiel 3

1,0 g Bisphenol-A Harz, 0,3 g Ammoniumsulfat und 0,4 g Bariumsulfat werden gemischt. Dazu gibt man 0,3 g einer 1 : 1 wässrigen Calciumhydro­ xidsuspension. Die resultierende Mischung wird gut miteinander vermengt.

Beispiel 4

0,5 g kondensationsvernetzendes Silikon, 0,2 g Hyposal (Calciumhydroxid­ suspension), 0,2 g Gips-Hemihydrat und 0,3 g Zinkoxid werden miteinan­ der gut verrührt.

Beispiel 5

Es werden zunächst zwei getrennte Ausgangskomponenten hergestellt. 0,1 g Bariumsulfat, 0,1 g Wasser und 0,05 g Polyacrylsäure als Pseudoemul­ gator werden zu einer Suspension verrührt. Dieser wasserhaltigen Paste wird zusätzlich 0,1 g Natriumhydrogencarbonat zugegeben. Als zweite Komponente dienen 0,5 g eines Silikons mit einem Acetat-Härtersystem, dem 0,1 g Zitronensäure-Anhydrat zugefügt sind. Die beiden pastenförmi­ gen Komponenten werden miteinander vermischt, wobei sofort Expansion einsetzt.

Die oben beschriebenen Beispiele stellen nur eine Auswahl möglicher Aus­ führungsformen des erfindungsgemäßen Füllmaterials dar. Die Beispiele sind daher nicht in einer beschränkenden Weise zu verstehen, sondern sol­ len die vorstehend beschriebene Erfindung nur anhand konkreter Einzelbei­ spiele mit spezifischen Zusammensetzungen erläutern. Die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen Füllmaterialien werden im folgenden durch eine exemplarische Untersuchung zu der Farbstoffpenetration von Wurzelfüllungen, die aus einer Zubereitung gemäß Beispiel 1 hergestellt werden, gezeigt. Deren Eigenschaften werden mit den Eigenschaften von aus einem herkömmlichen Füllungswerkstoff hergestellten Wurzelfüllungen verglichen.

Versuchsaufbau

Das Füllmaterial nach Beispiel 1 wurde zur Füllung der Wurzelkanäle von zehn zufällig ausgewählten extrahierten einwurzeligen Zähnen benutzt. Es wurden nur Zähne ohne ausgeprägte erkennbare Wurzelkrümmungen be­ nutzt. Die Zähne wurden dazu mittels Handinstrumenten (Reamer, Maille­ fer; Hedström-Feilen, Maillefer) bis auf einen Durchmesser von ISO-Größe 4 aufbereitet, beginnend mit ISO-Größe 15. Die letzte Instrumentengröße wurde nur mit Reamern instrumentiert. Nach jedem Aufbereitungsschritt wurde mit 3,5%iger Natriumhypochloritlösung gespült. Anschließend wur­ den die Kanäle mit Papierspitzen getrocknet, mittels Lentulo wurde eine wäßrige Calciumhydroxidsuspension in den Kanal eingebracht, die Kavität wurde mit Guttapercha verschlossen und die Zähne wurden in Wasser bei 37°C über Nacht gelagert. Die Längenkontrolle der Aufbereitungsschritte erfolgte diaphanoskopisch.

Danach wurde der provisorische Verschluß entfernt und die Kanäle wurden bis ISO-Größe 45 aufbereitet. Nach erneutem Spülen mit Natriumhypochlo­ rit (3,5%) und Trocknen mittels Papierspitzen wurde ein Guttapercha- Masterpoint angepaßt, mit dem experimentellen Wurzelfüllmaterial be­ schickt, und die Füllung in der kalten lateralen Kondensationstechnik kom­ plettiert.

In gleicher Weise wurde eine Kontrollgruppe mit ebenfalls 10 Zähnen vor­ bereitet, wobei als Wurzelfüllmaterial anstelle des Epoxidmaterials nach Beispiel 1 das kommerziell verfügbare epoxidharzbasierte Material AH26 benutzt wurde. Alle Zähne wurden im Bereich der endodontischen Kavität mit einer Füllung aus stopfbarem Glasionomerzement versorgt und bei 37°C für 48 h gelagert. Danach wurde unter stereomikroskopischer Kon­ trolle eine Abdeckung des gesamten Zahnes einschließlich des Kavitäten­ verschlusses in zwei Schichten durch einen handelsüblichen wasserunlösli­ chen Nagellack vorgenommen. Dabei wurde der Bezirk ca. 1 mm um das mikroskopisch aufgesuchte Foramen apikale ausgespart.

Anschließend wurden die Zähne einzeln in beschrifteten Glasgefäßen mit 15 ml 1%iger wäßriger Methylenblaulösung für 36 h gelagert.

Anschließend wurden die Zähne aus den beschrifteten Glasröhrchen her­ ausgenommen, mit Wasser abgespült und luftgetrocknet. Bis zur weiteren Untersuchung wurden sie in beschrifteten Glasbehältern gelagert.

Um den Effekt der thermozyklusunterstützten Farbstoffpenetration auszu­ werten, wurden die Zähne mit einer Innenlochsäge in Längsrichtung (be­ ginnend am Foramen apikale) entlang der Wurzelfüllung aufgetrennt. Die beiden entstandenen Hälften wurden auflichtmikroskopisch beurteilt, das Ausmaß der Farbstoffpenetration wurde mit einem gerasterten Okularmaß­ stab bei 5-facher Vergrößerung bewertet. Die Ablesegenauigkeit betrug 0,25 mm.

Ergebnisse

Die mittlere Farbstoffpenetrationstiefe lag bei dem erfindungsgemäßen Material bei 1,18 mm, bei AH26 bei 2,4 mm. Bei Anwendung eines 2- seitigen t-Testes für unverbundene Stichproben ergibt sich ein signifikanter Unterschied (p = 0,044).

Die Ergebnisse des Farbstoffpenetrationstestes zeigen die deutliche Ver­ besserung der Abdichtungseigenschaften der erfindungsgemäßen Füllmate­ rialien im Vergleich zu den herkömmlichen Materialien. Die Verbesserung der Abdichtigkeitseigenschaften wird hauptsächlich auf das veränderte Di­ mensionsverhalten der erfindungsgemäßen Füllmaterialien zurückgeführt, das sich besonders vorteilhaft auswirkt.

Einen zusätzlichen positiven Effekt tragen auch die Interaktionen zwischen Restfeuchte der Kanalwand und den (teilweise hygroskopischen) Bestand­ teilen des erfindungsgemäßen Füllmaterials bei. Auf diese Weise läßt sich durch Kombination der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung und der verschiedenen in den Ansprüchen formulierten Mechanismen zur Erhöhung der Expansion beim Aushärten oder zur Wasseraufnahme beim Aushärten die Verbesserung der Abdichtungseigenschaft weiter steigern.

Claims (32)

1. Füllmaterial für Zähne, das einen Füllungswerkstoff umfaßt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Füllmaterial mindestens eine weitere Komponente enthält, die beim Aushärten des Füllmaterials expandiert.

2. Füllmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Füllmaterial aufgrund der Wirkung der weiteren Komponente beim Aushärten ex­ pandiert.

3. Füllmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmate­ rial zwei oder mehr weitere Komponenten enthält.

4. Füllmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansion der weiteren Komponente durch chemische, physikochemische und/oder physikalische Initiierung erfolgt.

5. Füllmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Komponente aus mindestens zwei Bestandteilen besteht.

6. Füllmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Bestandteile der weiteren Komponente miteinander reagieren.

7. Füllmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Be­ standteile ein Härtersystem für den Füllungswerkstoff darstellen.

8. Füllmaterial nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bestandteile zeitverzögert miteinander reagieren.

9. Füllmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Komponente beim Aushärten Wasser aufnimmt.

10. Füllmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Komponente durch Anlegen von Kompressionskräften vorbehan­ delt wurde und zeitverzögert expandiert.

11. Füllmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der weiteren Komponente(n) 0,5-40 Gew.-%, vorzugsweise 5-30 Gew.-% und besonders bevorzugt 10-20 Gew.-% beträgt.

12. Füllmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial CaSO₄, vorzugsweise in einer Menge von 0,5-25 Gew.-%, als weitere Komponente enthält.

13. Füllmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial als weitere Komponente ein vorkomprimiertes viskoses Ma­ terial mit Gasblasen oder einen nichtkomprimierten Schaum enthält.

14. Füllmaterial nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das viskose Mate­ rial Silikon, Polyether oder Polysulfid ist.

15. Füllmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllungswerkstoff ein Kunststoff oder ein Zement-Füllungswerkstoff ist.

16. Füllmaterial nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllungswerk­ stoff ein Epoxidharz, ein Phenolharz, Silikon oder ein Zinkoxid-Eugenol basierter Zement ist.

17. Füllmaterial nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllungswerk­ stoff ein Epoxidharz, vorzugsweise ein Bisphenol-A Harz, ist.

18. Füllmaterial nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial als weitere Komponente ein Ammoniumsalz, vorzugsweise Ammoniumsulfat, und ein basisches Calciumsalz, vorzugsweise Calciumhydroxid oder Calciumoxid, enthält.

19. Füllmaterial nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Calciumhydroxid in Form einer wäßrigen Calciumhydroxidsuspension vorliegt.

20. Füllmaterial nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial zusätzlich einen Härter, vorzugsweise ein Härtersystem aus einem Ammoniumsalz und einem basischen Calciumsalz oder ein Amin oder Ammoniak, enthält.

21. Füllmaterial nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllungswerk­ stoff ein Silikon ist.

22. Füllmaterial nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikon ein kondensationsvernetzendes Silikon ist.

23. Füllmaterial nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial zusätzlich ein Acetat-Härtersystem enthält.

24. Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 16 oder 21 bis 23, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Füllmaterial als weitere Komponente ein Kohlensäuresalz, vor­ zugsweise Natriumhydrogencarbonat, und eine Säure, vorzugsweise Zitronensäu­ re, enthält.

25. Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 16 oder 21 bis 24, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Füllmaterial ein Metallpulver und eine Säure als weitere Kom­ ponente enthält.

26. Füllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial zusätzlich Calciumhydroxid enthält.

27. Füllmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial zusätzlich ein Quellmittel enthält.

28. Füllmaterial nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Quellmittel Alginat, Gua-Gummi, Naturkautschuk, Polyacrylsäure, Polysaccharid, Hydrogel, Zellulose, Polyamid, Gelatine, Tragant oder Agar Agar ist.

29. Füllmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial zusätzlich ein Röntgenkontrastmittel enthält.

30. Füllmaterial nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Röntgenkon­ trastmittel Zinkoxid, Bariumsulfat, Wismutcarbonat, Wismutoxid, Wismutnitrat, Silberpulver oder Calciumwolframat, vorzugsweise Zinkoxid oder Bariumsulfat, ist.

31. Füllmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial einen Filmbildner, vorzugsweise Dimeticon, Simeticon, ent­ hält.

32. Füllmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial ein Netzmittel, vorzugsweise auf der Basis von Natrium Lau­ rylsulfat, Dimeticon, enthält.