-
Die
Erfindung betrifft ein thermoplastisches Material zur Herstellung
eines Dentalproduktes sowie ein Verfahren zur Herstellung eines
Dentalproduktes.
-
Ein
derartiges Dentalprodukt kann beispielsweise eine Schiene als Medikamententräger oder eine
Schiene zur kieferorthopädischen
Behandlung sein, wie sie in der
US 2006/0093983 A1 beschrieben ist. In der
DE 103 49 047 B3 wird
ein Verfahren zur Herstellung einer Dentalschiene beschrieben, wobei ein
Abdrucklöffel
mit einem plastisch verformbaren Material beschickt ist, auf welchem
eine thermoplastische Folie vorgesehen ist, die zusammen mit dem plastisch
verformbaren Material oder getrennt hiervon, beispielsweise in einem
Wasserbad erwärmt wird.
In diesem erwärmten
Zustand ist die thermoplastische Folie plastisch verformbar und
kann zur Herstellung einer Dentalschiene direkt in den Mund eines
Patienten appliziert werden. Die thermoplastische Folie wird hierzu
mittels des plastisch formbaren Materials, das beispielsweise ein
knetbares plastisches Material ist, an die Zähne und/oder das Zahnfleisch
angelegt. Nach dem Erkalten der thermoplastischen Folie auf Körpertemperatur
verfestigt diese. Die Dentalschiene kann in diesem Zustand leicht
aus dem Patientenmund entnommen werden. Die Erwärmung der thermoplastischen
Folie getrennt von dem Abdrucklöffel
und der Stempelmasse kann in einigen Anwendungsfällen als nachteilig empfunden
werden, da die Gefahr besteht, das die thermoplastische Folie während des
Aufbringens auf den Abdrucklöffel
teilweise erkaltet, wodurch die Verformbarkeit beim Applizieren
verschlechtert wird. Andererseits wird eine Erwärmung der thermoplastischen
Folie gemeinsam mit dem Abdrucklöffel
und der Stempelmasse abhängig
von der Erwärmungstemperatur
teilweise von Patienten als unangenehm empfunden.
-
In
der
WO 2005/113675
A2 ist ein Verfahren zum individuellen Anpassen einer vorgefertigten Dentalschiene
oder dgl. offenbart. Hierzu soll die Dentalschiene in einem Wasserbad
oder in ein befeuchtetes Tuch eingewickelt in einem Mikrowellenofen
erhitzt werden, bevor sie im Mund angepasst wird.
-
Auch
in der
US 5,076,791 wird
ein Verfahren zum Herstellen einer Schiene beschrieben, bei welchem
ein beispielsweise im Sport eingesetzter Mundschutz aus einem thermoplastischen
Material in heißem
Wasser erweicht wird. Dieser Mundschutz kann in dem plastisch verformbaren
Zustand mit den Fingern direkt auf den Zähnen im Mund adaptiert werden.
Ein ähnliches
Verfahren zur Herstellung einer Bleichschiene aus einer dünnen Folie,
welche separat oder gemeinsam mit einem Abdrucklöffel bspw. in kochendem Wasser
erhitzt wird, ist aus der
US 6,364,665
B1 bekannt.
-
Bei
diesen Verfahren besteht ebenfalls das Risiko, dass ein erhöhter Wärmeeintrag
durch die erwärmte
Schiene bzw. den erwärmten
Abdrucklöffel im
Patientenmund als unangenehm empfunden wird. Auf der anderen Seite
ist eine ausreichende Erwärmung
zumindest des die Schiene bildenden Folienmaterials oder dergleichen
notwendig, um eine optimale Anpassung an die Konturen der Zähne zu ermöglichen.
-
Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein thermoplastisches
Material zur Herstellung eines Dentalproduktes sowie ein entsprechendes
Verfahren bereitzustellen, mit welchen ein Dentalprodukt, insbesondere
eine Dentalschiene, mit hoher Passgenauigkeit intraoral herstellbar
ist, ohne dass dies von Patienten in Bezug auf den Wärmeeintrag
als unangenehm empfunden wird.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
thermoplastisches Material zur Herstellung eines Dentalproduktes
gelöst,
dass bei Körpertemperatur fest
und bei einer Temperatur zwischen Körpertemperatur und etwa 200°C manuell
plas tisch verformbar ist und das mit wenigstens einem auf eine Energiequelle
abgestimmten Aktivator und/oder Rezeptor zur Beschleunigung der
Erwärmung
ausgerüstet
ist.
-
Der
Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, dass es ausreichend
ist, nur das thermoplastische Material, welches zur Herstellung
des Dentalproduktes eingesetzt wird, soweit zu erwärmen, dass dieses
plastisch verformbar wird. Wenn die übrigen zur Herstellung des
Dentalproduktes eingesetzten Mittel, beispielsweise ein Abdrucklöffel und
eine Stempelmasse, nicht oder allenfalls gering erwärmt werden,
wird das Adaptieren des thermoplastischen Materials im Mund aufgrund
des relativ geringen Wärmeinhaltes
des thermoplastischen Materials nicht als unangenehm empfunden.
Durch die Ausrüstung
des thermoplastischen Materials mit einem Aktivator und/oder Rezeptor
wird ein schneller, gezielter und lokal definierter Eintrag von
Energie und dadurch das Schalten von Eigenschaften der umgebenden Matrix
ermöglicht.
Die selektive Erwärmung
oder Aktivierung des thermoplastischen Materials führt dazu, dass
dieses bereits plastisch verformbar ist, während andere gemeinsam mit
dem thermoplastischen Material der Energiequelle ausgesetzte Stoffe
nicht oder allenfalls sehr gering erwärmt werden. Gleichzeitig kann
die beschleunigte und gezielte Erwärmung des thermoplastischen
Materials auch die Behandlung durch einen Zahnarzt erheblich vereinfachen,
da nur geringe Wartezeiten erforderlich sind, bis das Material zur
Herstellung eines Dentalproduktes im Mund eines Patienten erkaltet.
Das Material kann daher schneller wieder aus dem Mund entnommen
werden. Unabhängig
davon ist auch nur eine vergleichsweise kurze Zeit erforderlich,
bis das Material ausreichend erwärmt
ist. Insbesondere bei Behandlungen, welche nacheinander das Temperieren
und das Anpassen mehrerer Dentalprodukte erfordern, führt dies
zu einer signifikanten Verkürzung
der Behandlungszeit.
-
Das
erfindungsgemäße thermoplastisches Material
kann bspw. aus Copolymer von Ethylen- und Vinylacetat, Polycaprolacton,
Polypropylen, Polyethylen oder einem Formgedächtniskunststoff bestehen.
Derartige Materialien sind bspw. von Dupont, Solvay, Atofina bzw.
mnemoScience erhältlich.
Weiter eignen sich auch Polybutene, Styrol-Isopren-Styrol bzw. Styrol-Butadien-Styrol-Copolymere,
thermoplastische Elastomere, amorphe Polyolefine, lineare, thermoplastische
Polyurethane, Copolyester, Polyamidharze, Polyamid/EVA-Copolymere,
Polyaminoamide auf Basis von Dimerfettsäuren, Polyesteramide oder Polyetheramide
als thermoplastisches Material. Es ist auch möglich, diese Materialien miteinander
zu mischen, um ein geeignetes thermoplastisches Material zu erhalten.
So ist beispielsweise mit einer Mischung von etwa 90 Gew.-% EVA
und etwa 10 Gew.-% Polyurethan ein für die Anfertigung eines Dentalproduktes
geeignetes thermoplastisches Material herstellbar, wobei das Polyurethan
als Aktivator dient.
-
Die
erfindungsgemäßen Synergieeffekte
bei der Herstellung eines Dentalproduktes durch die rasche und definierte
Erwärmung
eines thermoplastischen Materials treten insbesondere auf, wenn
das thermoplastische Material kombiniert wird mit einem bei einer
Temperatur zwischen Körpertemperatur und
etwa 200°C
nicht manuell plastisch verformbaren Material und/oder einem zumindest
bei einer Temperatur zwischen etwa 20°C und Körpertemperatur manuell plastisch
verformbaren Material, welches nicht mit einem Aktivator und/oder
Rezeptor zur Beschleunigung der Erwärmung ausgerüstet ist.
Die relativ stärkere
und/oder schnellere Erwärmung
des thermoplastischen Materials gegenüber dem wenigstens einen anderen
Material, das bspw. gleichzeitig mit dem thermoplastischen Material
der selben Energiequelle ausgesetzt wird, wirkt sich dann besonders günstig auf
die Temperaturbelastung eines Patienten sowie die Zeitdauer aus,
die das thermoplastische Material zum Erstarren im Mund des Patienten
verbleiben muss.
-
In
Bezug auf die Handhabbarkeit wird es bevorzugt, wenn das thermoplastische
Material in Form eines Schlauches oder dgl. Umhüllung vorliegt, wobei in dem
Schlauch oder dgl. ein zumindest bei einer Temperatur zwischen etwa
20°C und
Körpertemperatur
manuell plastisch verformbares Material, bspw. eine Stempelmasse,
aufgenommen ist, welches nicht mit einem Aktivator und/oder Rezeptor
zur Beschleunigung der Erwärmung
ausgerüstet
ist.
-
Wenn
die Erwärmung
des thermoplastischen Materials mittels einer Mikrowellenstrahlung
als Energiequelle erfolgt, wird es bevorzugt, wenn der Aktivator
und/oder Rezeptor zur beschleunigten Erwärmung aus der Gruppe bestehend
aus Wasser, OH-enthaltenden Substanzen, Substanzen, deren Moleküle ein permanentes
Dipolmoment besitzen, wärmeleitende
Substanzen, Metalle, Metallic- oder Metallverbindungen, Ruß, Graphit,
Metalllegierungen und gut durch Mikrowellenstrahlung erwärmbare Kunststoffe
ausgewählt
ist. Unter Mikrowellenstrahlung ist hier eine elektromagnetische
Strahlung mit Wellenlängen
zwischen 1 mm und 30 cm (Millimeter-, Zentimeter-, Dezimeterwelle)
und Frequenzen zwischen 1 und 350 GHz (Hochfrequenz) zu verstehen. Insbesondere
eignen sich erfindungsgemäß Mikrowellen
in einem Frequenzbereich von etwa 2,425 GHz bis etwa 2,475 GHz.
-
Ein
erfindungsgemäßes thermoplastisches Material,
das mit einem Aktivator und/oder Rezeptor ausgerüstet ist, umfasst auch Kunststoffmischungen, bei
denen ein bspw. in Form einer Folie oder eines Schlauchbeutels vorliegender
erster Kunststoff mit einem sich unter Bestrahlung durch eine Mikrowellenquelle
stärker
erwärmenden
zweiten Kunststoff, insbesondere Polyurethan, Polycaprolacton oder
dgl. geeignete Kunststoffe, gemischt ist. Unter einer derartigen
Mischung von Kunststoffen wird hier auch ein Aufbringen eines Kunststoffes
auf einen anderen Kunststoff und/oder ein ummanteln eines Kunststoffes
mit einem anderen Kunststoff verstanden.
-
Für die Erwärmung mittels
einer Lichtstrahlung als Energiequelle ist der Aktivator und/oder
Rezeptor nach einer weiteren Ausführungsform aus der Gruppe bestehend
aus anorganischen oder organischen Substanzen und/oder Verbindungen,
wie z.B. Farbstoffe, Riboflavin, Carotinoide, Titandioxid, Campherchinon,
Benzoin-alkyl-ether, Zinkdioxid, Benzophenon-Derivate, Benzotriazol-Derivate, Diketone,
z. B. Benzil, Metall-Ligand-Komplexe, z. B. Eisen-Kalium-Oxalat, Mangan-Gluconat
und Metall-Bisphosphonat-Chelat-Komplexe, Phthalocyanin-Metall-Komplexe
sowie Coinitiatoren und/oder Akzeleratoren, wie Amine und Peroxid,
ausgewählt.
Die als Energiequelle dienende Lichtstrahlung kann eine Bestrahlung
mit UV-Licht, IR-Licht und/oder sichtbarem Licht umfassen.
-
Alternativ
kann das thermoplastische Material auch mittels einer Ultraschallstrahlung
als Energiequelle erwärmt
werden. Hierbei kann auf Grund der Art der Erwärmung erfindungsgemäß ggf. vollständig auf
einen Aktivator und/oder Rezeptor zur beschleunigten Erwärmung verzichtet
werden. Eine beschleunigte Erwärmung
kann jedoch beispielsweise dadurch erreicht werden, dass in dem
thermoplastischen Material eine Tasche oder dgl., beispielsweise zwischen
zwei Schichten des thermoplastischen Materials, ausgebildet ist,
die mit einer Flüssigkeit
befüllt ist.
-
Nach
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist der Aktivator und/oder Rezeptor zur beschleunigten Erwärmung des
thermoplastischen Materials auf ein magnetisches oder elektromagnetisches
Wechselfeld als Energiequelle abgestimmt. Der Aktivator und/oder
Rezeptor ist hierzu vorzugsweise aus der nachfolgenden Gruppe ausgewählt:
- – nanopartikulären Ferriten,
oder Barium- und/oder Strontiumtitanaten oder anderen (super-)paramagnetischen
Substanzen sowie dotierten und undotierten Ferriten,
- – Metallmischoxid
MII MIII O4
- – Mischoxid
ausgewählt
unter Ferriten (Ma 1-x-yMb xFey)IIFeIII 2O4 mit Ma = Mn, Co,
Ni und Mb = Zn, Cd
- – MexMe'1-xFe2O4 x = 0 bis
1, Li1-xZn2xFe5-xO8 x = 0 bis 1
Me, Me' = Mg, Ca,
Cu, Zn, V, Mn, Fe, Ni, Co, Cd, Y
- – MexMe'1-x(Fe2-yMe''y)O4
- – CoFe2O4
- – metallischen,
magnetischen, piezoelektrischen, ferrimagnetischen, ferromagnetischen,
antiferromagnetischen oder superparamagnetischen Partikeln aus Al,
Co, Fe, Ni oder deren Legierungen,
- – Mischoxide
vom Typ des Bariumhexaferrits, n-Maghemits (γ-Fe2O3), n-Magnetits
(Fe3O4) oder Ferrite
vom Typ des MeFe2O4 (mit
Me zweiwertiges Metall aus Mn, Cu, Zn, Co, Ni, Mg, Ca, Cd),
- – chichroistische
nanoskalige Ferrite, Ruße,
sowie Kohlefaser, intrinsisch leitfähige Polymere, Graphit, Metallpulver,
Metallfasern, metallbeschichteten Füllstoffen, metallbeschichteten
Mikroglaskugeln, metallbeschichteten Textilfasern, Quarz, Turmalin,
Bariumtitanat, Lithiumsulaft, Kalium(Natrium)tartrat, Ethylendiamintartrat,
Ferroelektrika mit Perowskitstruktur, vor allem Pb-Zr-Titanat
- – magnetische
Flüssigkeiten,
insbesondere Ferrofluidic Adventure Science® Kit,
Suspensionen magnetischer Partikel oder Nanopartikel in geeigneten
Trägerflüssigkeiten,
wie Glycerin oder Polyole, insbesondere 1,2-Ethandiol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol,
Mischungen davon, Mischungen mit Wasser zur Farbeinstellung Methylenblau,
Siliconfluid 345 (Dow Corning) und/oder überschichtete Phase: 1-Octandiol.
-
Als
Aktivator und/oder Rezeptor sind z.B. nanopartikuläre Ferrite,
oder Barium- und/oder
Strontiumtitanate oder andere (super-)paramagnetische Substanzen
sowie dotierte und undotierte Ferrite besonders geeignet. Diese
können
in Mengen zwischen etwa 0,1 bis 70 Gew%, insbesondere etwa 0,1 bis
50 Gew%, und vorzugsweise zwischen etwa 0,1 bis 20 Gew% in dem thermoplastischen
Mate rial vorgesehen sein. Dabei sind zur Herstellung eines Dentalprodukts
Partikelgrößen von
etwa 2 bis 100 nm, insbesondere von 5 bis 15 nm, besonders bevorzugt zwischen
10 und 30 nm bestimmt nach dem XRD-Verfahren oder alternativ nach
dem UPA-Verfahren geeignet. Grundsätzlich lassen sich Partikel mit
einer Größe von etwa
1 bis etwa 5000 nm, insbesondere Partikel mit einer Größe unter
500 nm und vorzugsweise unter 300 nm, besonders bevorzugt zwischen
etwa 3 bis etwa 30 nm einsetzen. Diese Partikel können durch
Behandlung mit Säureanionen,
Säuren
oder Silanen oberflächenmodifiziert werden.
-
Bei
der Verwendung magnetischer Wechselfelder eignen sich insbesondere
nanoskalige supermagnetische Teilchen, so genannte „single-domain-particle". Im Vergleich zu
herkömmlichen
bekannten paramagnetischen Partikeln zeichnen sich diese nanoskaligen
Füllstoffe
dadurch aus, dass solche Materialien keine Hysterese aufweisen.
Dies hat zur Folge, dass die Energiedissipation nicht durch magnetische
Hystereseverluste hervorgerufen wird, sondern die Wärmeerzeugung
ist vielmehr auf eine während
der Einwirkung eines elektromagnetischen Wechselfeldes induzierte
Schwingungen oder Rotation der Teilchen in der umgebenden Matrix
und somit letztlich auf mechanische Reibungsverluste zurückzuführen. Dies
führt zu
einer besonders effektiven Erwärmungsrate
der Teilchen und der sie umgebenden Matrix.
-
Von
besonderer Bedeutung sind magnetische Resonanzeffekte in Ferrofluiden,
wobei aber neben der ferromagnetischen Resonanz (FMR) auch solche
Resonanzphänomene
auftreten, die durch die mechanische Beweglichkeit der Magnetpartikel
im Trägerfluid
bedingt sind. Die Erwärmung
von Kunststoff-Magnetpartikel-Kompositen
durch magnetische Wechselfelder gelingt prinzipiell nicht nur durch
das FMR-basierte Verfahren, sondern auch durch Ummagnetisierung
der magnetischen Komponente in einem starken äußeren Wechselstromfeld. Im
Unterschied zum FMR-basierten Verfahren werden bei der Erwärmung durch
Ummagnetisierung in der Regel die magnetischen Hysterese verluste
ausgenutzt, die auftreten, wenn man die Magnetisierung ferromagnetischer
Materialien mit von Null verschiedener Koerzitivkraft in einem äußeren Magnetfeld
umdreht. Der mikroskopische Mechanismus, der hier wirksam ist, beruht
auf der induzierten Wanderung von Bloch-Wänden zwischen den magnetischen
Domänen
entgegengesetzter Magnetisierungsrichtung innerhalb jedes einzelnen
Magnetpartikels.
-
Grundsätzlich kennt
man neben der FMR-Methode zwei Typen von Wärmeerzeugung von superparamagnetischen
Partikeln. Die erste beruht auf der Tatsache, dass bei Frequenzen
oberhalb einiger MHz jedes magnetische Material eine gewisse Energieabsorption
hat, die um mehrere Größenordnungen
kleiner ist als die Energieabsorption durch Bloch-Wand-Wanderung.
-
Die
zweite Klasse superparamagnetischer Systeme stellen die Brownschen
Ferrofluide dar. Hierbei wird die Ummagnetisierung dadurch bewirkt, dass
sich die magnetischen Partikel in dem sie umgebenden Trägerfluid
unter dem Einfluss des sich ändernden
Magnetfeldes als ganzes drehen. Die Umkehr der Magnetisierung und
damit die Wärmeerzeugung
können
deshalb nicht mit der Hysterese der magnetischen Stoffkomponente
in Zusammenhang gebracht werden, sondern hängen von der viskosen Reibung
der Teilchen im Trägerfluid
ab. Da die Rotation der Magnetpartikel ein vergleichsweise langsamer
Vorgang ist, genügen
Frequenzen in der Größenordnung
von wenigen Kilohertz zu einer deutlichen Wärmeerzeugung. Brownsche Ferrofluide
eignen sich jedoch weniger als energieabsorbierende Additive zur
Erwärmung
fester Matrices, da sie im „verfestigten" Zustand ihre superparamagnetischen Eigenschaften
verlieren.
-
Das
FMR-basierte Verfahren ist bei vielen Komposites anwendbar, da die
Wärmeerzeugung nicht
an die Umorientierung atomarer magnetischer Momente gebunden ist,
sondern nur an deren Kreiselpräzession
um eine beliebig orientierte Ruherichtung. Geeignete Komposites
sind aus der
DE 100 37 883 bekannt.
-
Dabei
kann die Erwärmung
beim FMR-Verfahren durch ein dem Mikrowellenfeld überlagertes Gleichstromfeld
(magnetisches Gleichfeld) gesteuert werden. Feldvariationen in der
Größenordnung
um 10 kA/m genügen,
um die Mikrowellenabsorption ein- bzw. auszuschalten. Durch geeignete
Wahl des Feldverlaufs des überlagerten
Magnetfelds kann man die Energieabsorption des Kunststoff-Magnetpartikel-Komposits
räumlich
variieren und gezielte Erwärmungsmuster
erzeugen. Dies ist bei der Erwärmung durch
Ummagnetisierung nicht möglich.
-
Da
die handelsüblichen
Mikrowellengeräte
in ihren Leistungen im Betrieb gewissen Schwankungen unterliegen,
wird es bevorzugt, wenn das thermoplastische Material ein Temperaturindikator
oder dgl. Mittel zur Temperaturanzeige, insbesondere einen bspw.
als Thermostreifen oder -farbe ausgebildeten Temperatursensor, aufweisen.
Derartige Temperatursensoren, bspw. Temperaturaufkleber der Serie
RLC der Newport Electronics GmbH oder THERMAX® Thermostreifen
und -farben der Kleinfeld GmbH & Co.
Labortechnik, ermöglichen
eine einfache Sichtkontrolle, wann das thermoplastische Material
die ideale Verarbeitungstemperatur, bei welcher das Material plastisch
verformbar ist, erreicht hat und sichert damit die weitgehende Unabhängigkeit
von gerätespezifischen
Schwankungen, Streuungen oder einem altersbedingten Leistungsabfall
eines Mikrowellengerätes.
Gleichzeitig lässt
sich so das Risiko der Schädigung
des Gewebes im Patientenmund bei zu starker Erwärmung des thermoplastischen
Materials minimieren.
-
Das
thermoplastische Material kann auch mit einem Temperaturindikator
ausgerüstet
sein, der beispielsweise ein Stoff ist, welcher bei Erreichen einer bestimmten
Temperatur seine Farbe wechselt. Der Farbumschlag erlaubt es dabei
einem Zahnarzt festzustellen, ob das thermoplastische Material ausreichend
erwärmt
ist, um es zu einem Dentalprodukt zu verarbeiten. Wenn der Temperaturindikator
des thermoplastischen Materials derart gewählt ist, dass auch bei einer
Abkühlung
unter eine definierte Temperatur ein Farbumschlag oder dergleichen
stattfindet, so dass ein Zahnarzt erkennen kann, wenn das thermoplastische
Material soweit abgekühlt
ist, dass es aus dem Mund entnommen werden kann oder sich nicht
mehr zur Verarbeitung zu einem Dentalprodukt eignet. Geeignete Farbindikatoren
sind aus der
WO 99/27895
A2 bekannt.
-
Um
eine zu starke Erwärmung
des thermoplastischen Materials und damit ggf. Verletzungen des
Patienten zu vermeiden, wird es bevorzugt, wenn der Aktivator und/oder
Rezeptor derart eingestellt ist, dass mit der diesem zugeordneten
Energiequelle eine Erwärmung
nur bis zu einer definierten Maximaltemperatur möglich ist.
-
Ein
derartiger Überhitzungsschutz
lässt sich beispielsweise
durch eine Einstellung der Curie-Temperatur und der magnetischen
Relaxationszeit von superparamagnetischen, nanoskaligen Teilchen
erreichen. Dabei ist die Curie-Temperatur
die maximale Temperatur, auf welche magnetische Partikel durch die
Einwirkung eines magnetischen oder elektromagnetischen Wechselfeldes
erhitzen können.
Die Curie-Temperatur kann beispielsweise durch geeignete Auswahl
der Art und der jeweiligen Menge voneinander verschiedener zweiwertiger
Metalle eingestellt werden.
-
Zur
Herstellung einer Dentalschiene wird es bevorzugt, wenn das thermoplastische
Material in Form einer Folie oder Platte mit einer Schichtdicke zwischen
etwa 0,1 mm und etwa 4 mm, insbesondere von weniger als 3 mm vorliegt.
Zur Herstellung anderer Dentalprodukte aus dem erfindungsgemäßen thermoplastischen
Material kann dieses beispielsweise auch in Form dickerer Platten,
Kugeln oder dergleichen vorliegen.
-
Damit
das Applizieren des thermoplastischen Materials im Patientenmund
durch den Wärmeeintrag
nicht als unangenehm empfunden wird, wird es bevorzugt, wenn das
thermoplastische Material eine Erweichungstemperatur zwischen etwa 40°C und etwa
120°C aufweist.
Insbesondere liegt die Erweichungstemperatur unter etwa 90°C.
-
Um
das Ablösen
des aus dem thermoplastischen Material gebildeten Dentalprodukts
von einer Stempelmasse oder anderen Hilfsmitteln zur Herstellung
des Dentalprodukts zu erleichtern, ist das thermoplastische Material
derart gewählt
und/oder ausgerüstet,
dass zwischen dem thermoplastischen Material und der Stempelmasse
oder dgl. keine Adhäsionskräfte ausgebildet
werden.
-
Hierzu
kann zwischen dem thermoplastischen Material und der Stempelmasse
oder dgl. eine insbesondere als Isolierfilm, Isolierfolie oder Isolierlösung ausgebildete
Isolierschicht bzw. ein Isoliermittel vorgesehen sein. Auf diese
Weise wird verhindert, dass die Kräfte bei der Entnahme des aus
dem thermoplastischen Material gebildeten Dentalprodukts so groß sind,
dass plastische Verformungen des Dentalprodukts auftreten können. Gegebenenfalls
kann das thermoplastische Material mit wenigstens einer Substanz
ausgerüstet
sein, die sowohl als Aktivator und/oder Rezeptor als auch als Isoliermittel
bzw. -schicht wirkt.
-
Nach
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist die Stempelmasse oder dgl. von dem thermoplastischen Material
umhüllt.
Das bspw. schlauchartig ausgebildete thermoplastische Material und/oder
die in dieses gefüllte
Stempelmasse können
mit einem Isoliermittel ausgerüstet
sein, das ein Ablösen
des aus dem thermoplastischen Material gebildeten Dentalproduktes
von der Stempelmasse erleichtert.
-
Die
Ausrüstung
des z.B. in einem Spritzguss-, Tiefzieh- oder Extrusionsverfahren
hergestellten thermoplastischen Materials kann dadurch erfolgen,
dass dem Material ein Aktivator und/oder Rezeptor als Pulver, Granulat,
Fasern, Nanoteil chen, z.B. auch in Form eines leicht zu homogenisierenden Masterbatches
vor oder während
des Spritzgussvorgangs beigemischt wird, oder dass das thermoplastische
Material mit einem Aktivator und/oder Rezeptor beschichtet wird.
In einem Extrusionsverfahren kann das thermoplastische Material
mit mehreren Schichten extrudiert werden, wobei in einer dieser
Schichten der Aktivator und/oder Rezeptor enthalten oder eingebettet
ist. Dies hat den Vorteil, dass der Aktivator und/oder Rezeptor,
der zwischen zwei Schichten eingebracht ist, nicht mit der Mundschleimhaut
in Berührung
kommt und der Aktivator und/oder Rezeptor lagerstabil eingebettet
ist. Die Ausrüstung
des thermoplastischen Materials mit einem Aktivator und/oder Rezeptor
kann auch dadurch erfolgen, dass derartige Substanzen oder Moleküle als Co-Monomer
oder Polymer in dem thermoplastischen Material einpolymerisiert
oder mit eingemischt sind. Weiter kann auf das thermoplastische
Material eine wässrige,
alkoholische Tensidlösung
beispielsweise in einem Tauch-, Pinsel- oder Sprühverfahren oberflächlich aufgetragen
werden.
-
Ein
erfindungsgemäßes Kit
zur Herstellung einer Dentalschiene besteht aus einer thermoplastischen
Folie und einem Abdrucklöffel
aus einem bei Temperaturen unter 80°C, insbesondere auch bei Temperaturen
unter 140°C
festen Material, welcher mit einer zumindest zwischen 30°C und 60°C, insbesondere
zwischen 20°C
und 80°C
plastisch verformbaren Mitteln zum Adaptieren der Folie beschickt
ist. Auf diesen plastisch verformbaren Mitteln zum Adaptieren der
Folie ist dabei die zu einer Dentalschiene formbare thermoplastische
Folie mit einer Schichtdicke zwischen etwa 0,1 mm und etwa 4 mm
angeordnet, deren Erweichungstemperatur zwischen 40°C und etwa
120°C liegt.
Dabei ist die thermoplastische Folie mit einem Aktivator und/oder
Rezeptor ausgerüstet,
der den Wärmeeintrag
in die thermoplastische Folie verbessert und/oder den Wärmeeintrag
in den Abdrucklöffel
und/oder in die Mittel zum Adaptieren der Folie vermindert. Dies
ermöglicht
ein definiertes Erwärmen
der thermoplastischen Folie, ohne insgesamt einen hohen Wärmeinhalt
durch Erwärmung der
Mittel zum A daptieren der Folie und/oder des Abdrucklöffels in
den Patientenmund einzubringen.
-
Die
thermoplastische Folie besteht vorzugsweise aus dem oben beschriebenen
thermoplastischen Material. Um den Wärmeeintrag beim Applizieren
der thermoplastischen Folie zusammen mit den Mitteln zum Adaptieren
der Folie möglichst
gering zu halten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Mittel
zum Adaptieren der Folie und/oder der Abdrucklöffel aus einem Material bestehen,
das weder Wasser oder hydroxyl- bzw. aminogruppenhaltige Substanzen
enthält
noch Wasser gut absorbiert. Dies kann beispielsweise ein Material
auf der Basis von Siliconölen,
Mineralölen,
Natur- und/oder Synthesekautschuk sein.
-
Die
Mittel zum Adaptieren der Folie haben die Aufgabe, das thermoplastische
Material an die Zähne
und das Zahnfleisch anzulegen, damit die Folie aus dem thermoplastischen
Material die Kontur der Zähne
und des Zahnfleischs annimmt. Als Mittel zum Adaptieren der Folie
eignet sich daher insbesondere eine Stempelmasse, die die thermoplastische Folie
beim Adaptieren umfließt,
und/oder ein bspw. aus einem Schlauch oder dgl. gebildetes luft- und/oder
flüssigkeitsgefülltes Kissen.
Auch ein schaumförmiges
Material kann hierfür
eingesetzt werden.
-
Um
das Ablösen
der aus der thermoplastischen Folie gebildeten Dentalschiene von
der Stempelmasse zu erleichtern, sind das Material der thermoplastischen
Folie und der Stempelmasse derart gewählt und/oder ausgerüstet, dass
zwischen der thermoplastischen Folie und der Stempelmasse keine
Adhäsionskräfte ausgebildet
werden. Hierzu kann zwischen der thermoplastischen Folie und der
Stempelmasse eine insbesondere als Isolierfilm, Isolierfolie oder
Isolierlösung
ausgebildete Isolierschicht bzw. ein Isoliermittel vorgesehen sein.
Auf diese Weise wird verhindert, dass die Kräfte bei der Entnahme der aus
der thermoplastischen Folie gebildeten Dentalschiene so groß sind,
dass plastische Ver formungen der Dentalschiene auftreten können. Gegebenenfalls kann
die Folie mit wenigstens einer Substanz ausgerüstet sein, die sowohl als Aktivator
und/oder Rezeptor als auch als Isoliermittel bzw. -schicht wirkt.
-
Die
Stempelmasse kann eine Viskosität
von etwa 1.000 bis etwa 150.000 Pas, bevorzugt 20.000 bis 100.000
Pas, besonders bevorzugt 20.000 bis 80.000 Pas, aufweisen. Die Viskositätsmessung
wird dabei mit einer profilierten Platte/Platte 20 mm bei einer
Temperatur von 23°C
und einer Deformationsvorgabe von 0,05% bei einer Frequenz von 1
Hz durchgeführt.
-
Eine
einfache Sichtkontrolle, wann die thermoplastische Folie die ideale
Verarbeitungstemperatur erreicht hat, und eine weitgehende Unabhängigkeit
von gerätespezifischen
Schwankungen, Streuungen oder einem altersbedingten Leistungsabfall
eines Mikrowellengerätes
kann dadurch erreicht werden, dass das thermoplastischen Material
Mittel zur Temperaturanzeige aufweist. In gleicher Weise können alternativ
oder zusätzlich
hierzu auch andere Bestandteile des Kits, d.h. der Abdrucklöffel, die
Stempelmasse oder dgl. Mittel zum Adaptieren der Folie und/oder
das Isoliermittel bzw. die Isolierschicht Mittel zur Temperaturanzeige,
insbesondere einen bspw. als Thermostreifen oder -farbe ausgebildeten Temperatursensor,
aufweisen.
-
Ein
für ein
erfindungsgemäßes Kit
geeigneter Abdrucklöffel
besteht aus einem bei Temperaturen unter 140 °C festen Material, welches sich
unter Einwirkung von UV-Strahlung, IR-Strahlung, Strahlung im sichtbaren
Bereich, Mikrowellenstrahlung und/oder Ultraschallstrahlung möglichst
nicht oder nur wenig erwärmt,
d.h. das Material ist näherungsweise
inert. Somit kommt es zu keiner ungewollten Verformung des Abdrucklöffels während der
Erwärmung
durch Strahlung bzw. während
der Formung der Dentalschiene. Gleichzeitig kann die Belastung für den Patienten
gering gehalten werden, da auch der Löffel nur eine geringe Wärmemenge
aufnimmt.
-
Um
eine gute Verbindung zwischen dem Abdrucklöffel und der plastisch verformbaren
Stempelmasse oder dgl. Mitteln zum Adaptieren der Folie zu erreichen,
kann der Abdrucklöffel
mit Adhäsiven und/oder
mechanischen Retentionen versehen sein.
-
Das
thermoplastische Material und/oder das Kit eignen sich insbesondere
zur Herstellung eines Dentalproduktes. Dies kann bspw. eine kieferorthopädische Schiene,
Bissschablone, Miniplastschiene, Knirscherschiene, Verbandplatte,
Aufbissschiene, Bissführungsschiene,
Fluoridierungsschiene, Bleachingschiene, Übertragungsschiene, ein Mundschutz,
Positioner oder ein Medikamententräger aus einem thermoplastischen
Material sein.
-
In
der Kieferorthopädie
werden Schienen eingesetzt, um stufenweise Fehlstellungen der Zähne mit
jeweils unterschiedlichen Schienen zu korrigieren. Dieses in der
US 2006/0093983 A1 beschriebene
Verfahren kann besonders einfach und kostengünstig mit einer aus dem erfindungsgemäßen thermoplastischen
Material und/oder dem erfindungsgemäßen Kit hergestellten Schiene
durchgeführt
werden.
-
Weiter
eignet sich ein erfindungsgemäßes Dentalprodukt
in der Form eines Medikamententrägers
bspw. zum Aufhellen von Zähnen.
Hierbei wird es bevorzugt, wenn das Dentalprodukt mit einem Medikament
und/oder einem Behandlungsmittel, insbesondere einem über Licht
und/oder Temperatur aktivierbaren Bleaching-Gel befüllt ist.
Auf diese Weise kann ggf. eine Aktivierung des Medikaments der Behandlungsmittels
gleichzeitig mit dem Erstellen des Dentalproduktes erfolgen.
-
Die
der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird weiter mit einem Verfahren
zur Herstellung eines Dentalproduktes gelöst, welches nacheinander die
folgen den Schritte umfasst: Erwärmen
eines thermoplastischen Materials auf eine Temperatur, die unterhalb
von 200 °C,
insbesondere unterhalb von etwa 120°C, und oberhalb der Erweichungstemperatur des
thermoplastischen Materials, insbesondere zwischen 40°C und 80°C liegt,
Applizieren des thermoplastischen Materials zusammen mit einem Abdrucklöffel in
einem Patientenmund, der ggf. mit einem beispielsweise knetbaren
Material als Stempelmasse beschickt ist, Anlegen des thermoplastischen
Materials an wenigstens einen Zahn und/oder das Zahnfleisch unter
Ausbildung eines Dentalproduktes für eine Zeitspanne, bis das
thermoplastische Material auf eine Temperatur unterhalb seiner Erweichungstemperatur
abgekühlt
ist, und Entnehmen des Abdrucklöffels,
ggf. der Stempelmasse und des aus dem thermoplastischen Material
gebildeten Dentalprodukes aus dem Patientenmund. Dabei liegt das thermoplastische
Material während
des Erwärmens auf
oder in dem Abdrucklöffel
und/oder der Stempelmasse, wobei das thermoplastische Material stärker erwärmt wird
als der Abdrucklöffel
und/oder die Stempelmasse.
-
Obwohl
der Abdrucklöffel,
die Stempelmasse und das thermoplastische Material gemeinsam erwärmt werden,
nimmt der Abdrucklöffel
sowie die Stempelmasse, welche beide eine relativ hohe Wärmeinhalt
und/oder Wärmekapazität haben,
nur einen sehr geringen Wärmeinhalt
auf, da erfindungsgemäß hauptsächlich das
thermoplastische Material erwärmt
wird. Dagegen kann die Erwärmung
des Abdrucklöffels
sowie der Stempelmasse auch derart gering sein, dass diese im Wesentlichen
nur Raumtemperatur aufweisen, während
das thermoplastische Material auf beispielsweise etwa 60°C oder etwa 70°C bis 80°C oder sogar
deutlich darüber
erwärmt wird.
Aufgrund der sehr geringen Wärmekapazität bzw. des
geringen Wärmeinhalts
des vorzugsweise dünnen
thermoplastischen Materials liegt die Temperaturbelastung für das Gewebe
und die Zähne
eines Patienten bei dem Applizieren des thermoplastischen Materials
im Patientenmund im erträglichen
Bereich. Zudem kühlt
sich das thermoplastische Material vergleichsweise schnell ab, wenn
dieses ggf. mit der Stempelmasse an die Zähne bzw. das Zahnfleisch angelegt
wird. Es ist somit erfindungsgemäß möglich, das
thermoplastische Material auf eine ausreichend hohe Temperatur zu
erwärmen,
die die Herstellung einer Dentalschiene oder dgl. mit hoher Passgenauigkeit
ermöglicht,
ohne hierbei jedoch eine hohe Temperaturbelastung für Gewebe
und Zähne
eines Patienten zu erzeugen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
kann folglich eine Dentalschiene intraoral hergestellt werden, ohne
dass hierzu ein Gipsmodell erstellt werden muss.
-
Nach
einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird zumindest das thermoplastische Material durch ein
elektromagnetisches Wechselfeld, durch Bestrahlung mit UV-Strahlung,
IR-Strahlung, Strahlung im sichtbaren Bereich, Mikrowellenstrahlung
und/oder Ultraschallstrahlung erwärmt. Dies ermöglicht es,
das thermoplastische Material gezielt zu erwärmen, während die Stempelmasse und/oder
der Abdrucklöffel
insbesondere im Vergleich zu einer herkömmlichen Erwärmung in
einem Wasserbad deutlich weniger erwärmt werden.
-
In
Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dass
das thermoplastische Material vor dem Erwärmen mit wenigstens einem Aktivator
und/oder Rezeptor ausgerüstet
wird, der den Wärmeeintrag
in das thermoplastische Material verbessert und/oder den Wärmeeintrag
in den Abdrucklöffel
und/oder in die Stempelmasse vermindert. Die Ausrüstung kann
wie oben unter Bezugnahme auf des erfindungsgemäße thermoplastische Material
beschrieben erfolgen. Dabei können
die oben genannten und entsprechend der Wärmequelle ausgewählte Aktivatoren
und/oder Rezeptoren eingesetzt werden.
-
Alternativ
oder zusätzlich
hierzu kann der Abdrucklöffel
und/oder die Stempelmasse vor dem Erwärmen mit wenigstens einem Stoff
ausgerüstet werden
bzw. aus einem Material bestehen, der/das den Wärmeeintrag in den Abdrucklöffel bzw.
in die Stempelmasse vermindert. Auch hierdurch wird erreicht, dass
sich im Wesentlichen nur das thermoplastische Material erwärmt, während der
Ab drucklöffel
sowie die Stempelmasse auf einer im Patientenmund nicht als unangenehm
empfundenen Temperatur bleiben.
-
Wenn
die Erwärmung
des thermoplastischen Materials durch Mikrowellenstrahlung erfolgt,
wird es bevorzugt, dass die Stempelmasse und/oder der Abdrucklöffel aus
einem Material bestehen, das weder Wasser oder hydroxyl- oder aminogruppenhaltige Substanzen
enthält
noch Wasser gut absorbiert. So können
für die
Stempelmasse Substanzen wie Siliconöle, Mineralöle sowie Natur- und/oder Synthesekautschuk
eingesetzt werden. Diese Substanzen weisen entweder durch die Auswahl
geeigneter hoher Molmassen bzw. Kettenlängen die für die Stempelmasse gewünschte Viskosität auf oder
diese können
durch Zuformulierung von Struktur- bzw. Pastenbildnern wie organische
und/oder anorganische Füllstoffe
mit möglichst
keinem bzw. geringem Wassergehalt oder OH-Gruppen-Gehalt auf die
gewünschte Viskosität gebracht
werden. Durch diesen gezielten Ausschluss von Wasser in der Stempelmasse
sowie in dem Abdrucklöffel
wird eine Anregung durch Mikrowellenstrahlung weitestgehend vermieden,
so dass nur eine geringe Erwärmung
der Stempelmasse und des Abdrucklöffels erfolgt.
-
Mit
anderen Worten führt
die Kombination der aufeinander abgestimmten Stoffeigenschaften des
thermoplastischen Materials, der Stempelmasse und des Abdrucklöffels dazu,
dass bei zeitgleicher Einwirkung von Mikrowellenstrahlung praktisch
nur das thermoplastische Material erwärmt wird, während die Stempelmasse und
der Abdrucklöffel
nicht oder allenfalls gering erwärmt
werden. Hierdurch wird bei der Abformung im Patientenmund zur Erstellung einer
Dentalschiene der gefühlte
Temperatur- bzw. Wärmeinhalt
von Patienten nicht als unangenehm empfunden. Aufgrund ihrer geringen
Schichtdicke des vorzugsweise als Folie oder Platte ausgebildeten thermoplastischen
Materials ist der eingebrachte Wärmeinhalt
des thermoplastischen Materials gering, während gleichzeitig der Wärmeinhalt
der Stempelmasse und des Abdrucklöffels aufgrund der geringen
Erwärmung
gering ist.
-
Unter
einem erfindungsgemäßen Kit
oder Set wird dabei das gemeinsame Bereitstellen eines Abdrucklöffels, eines
plastisch verformbaren Mittels zum Adaptieren, d.h. beispielsweise
einer Stempelmasse, eines thermoplastischen Materials, eines Isoliermittels
und/oder eines Aktivators bzw. Rezeptors verstanden. Diese Bestandteile
können
in beliebiger Kombination separat oder bereits vorkonfektioniert vorliegen,
wobei ein Kit oder Set nicht notwendigerweise alle diese Bestandteile
aufweisen muss. So kann bspw. der Abdrucklöffel wieder verwendbar sein,
so dass in dem Kit oder Set nur eine Stempelmasse, ein thermoplastisches
Material und ggf. ein Isoliermittel und/oder ein Aktivator bzw.
Rezeptor enthalten sind. Der Abdrucklöffel kann vor dem Erwärmen mit
der Stempelmasse und dem thermoplastischen Material beschickt werden.
Dabei kann das thermoplastische Material und die Stempelmasse vorkonfektioniert
gemeinsam in den Abdrucklöffel eingebracht
werden. Alternativ kann ein Kit oder Set auch den Abdrucklöffel aufweisen,
welcher bspw. mit der Stempelmasse und dem thermoplastischen Material
vorbeschickt ist.
-
Nach
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist zwischen dem thermoplastischen Material und der
Stempelmasse eine Isolierschicht, insbesondere eine Isolierlösung vorgesehen,
die vorzugsweise einen Aktivator und/oder Rezeptor, wie Wasser und/oder
OH-haltige Substanzen enthält.
Eine derartige Isolierschicht ermöglicht es einerseits, dass
die erstarrte Dentalschiene oder dgl. nach dem Abkühlen leicht
von der Stempelmasse entfernbar ist, und andererseits, dass gezielt
das thermoplastische Material erwärmt wird.
-
In
Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dass
die thermoplastische Folie als ein z. B. wursthüllenartiger Schlauch oder dgl.
vorgesehen ist, in welchem Stempelmasse als Mittel zum Adaptieren
der Folie aufge nommen ist. Ein Kit kann somit aus einem Löffel und
einem mit der Stempelmasse befüllten
Schlauch aus thermoplastischer Folie bestehen. Dabei kann der Löffel wieder verwendbar
sein und zur Herstellung eines Dentalproduktes jeweils ein neuer
mit Stempelmasse befüllter
Schlauch aus thermoplastischer Folie bereitgestellt werden. Das
Dentalprodukt wird dann nach dem Erkalten der thermoplastischen
Folie aus dieser ausgeschnitten.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird es besonders bevorzugt, wenn die Erwärmung des thermoplastischen
Materials nur bis zu einer definierten Temperatur erfolgt, die durch
einen Temperaturindikator in und/oder an dem Abdrucklöffel oder
dgl. Träger,
der Stempelmasse, dem thermoplastischen Material und/oder der Isolierschicht
insbesondere durch einen Farbumschlag angezeigt wird.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen näher
erläutert.
-
Es
zeigen schematisch:
-
1 eine
perspektivische Ansicht eines unbefüllten Abdrucklöffels,
-
2 im
Querschnitt einen befüllten
Abdrucklöffel
nach einer ersten Ausführungsform
der Erfindung,
-
3 im
Querschnitt einen befüllten
Abdrucklöffel
nach einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung und
-
4 eine
Draufsicht auf eine Dentalschiene.
-
In
den 1 bis 3 ist ein Abdrucklöffel 1 dargestellt,
der bspw. einem herkömmlichen
Abdrucklöffel
zur Herstellung einer Gebissabformung mit einer Dicke z. B. von
0,5 mm, 0,8 mm, 1,0 mm oder 1,5 mm entspricht, aus welcher ein Gipsmodell erstellbar
ist. Der Abdrucklöffel 1 kann
aus Metall oder vorzugsweise aus einem gegenüber Mikrowellenstrahlung inerten
Kunststoff bestehen, der zumindest bei Temperaturen unterhalb von
80° C, vorzugsweise
auch bei Temperaturen unter 120° C,
steif und im Wesentlichen nicht manuell verformbar ist. Wenn der
Abdrucklöffel 1 auch
bei Temperaturen unterhalb von 140° C formstabil ist, kann er in
einem Autoklav sterilisiert werden. Der Abdrucklöffel 1 ist hufeisenförmig den
Konturen eines Gebisses nachempfunden und weist einen in der gezeigten
Ausführungsform U-förmigen Querschnitt
auf.
-
Zur
Herstellung einer in 4 gezeigten Dentalschiene 2 wird
der Abdrucklöffel 1,
wie in den 2 und 3 dargestellt,
mit einem knetbaren, plastisch verformbaren Material als Stempelmasse 3 mit
einer Ausgangsviskosität
bei 23°C
und/oder einer Viskosität
während
der Verarbeitung von mehr als 20.000 Pas, bevorzugt 20.000 bis 150.000
Pas, insbesondere zwischen 20.000 und 100.000 Pas, besonders bevorzugt
20.000 bis 80.000 Pas befüllt. Weiter
wird auf bzw. in die Stempelmasse 3 eine thermoplastische
Folie 4 aufgelegt. Die thermoplastische Folie 4 hat
dabei eine Schichtdicke zwischen 0,1 mm und etwa 4 mm, bspw. etwa
0,5 mm bis etwa 2 mm. Bei Körpertemperatur
und bei Raumtemperatur ist die thermoplastische Folie 4 fest.
Erst bei Temperaturen, die oberhalb der Körpertemperatur liegen, d.h. zwischen
40° C und
80° C oder
bei bis zu etwa 120° C
wird die thermoplastische Folie 4 plastisch verformbar.
Das knetbare Material der Stempelmasse 3 erfährt bei
diesen Temperaturen keine oder nur geringfügige Viskositätsänderungen
oder kann im Ausgangszustand bei Raumtemperatur eine zähere Konsistenz
haben und erst bei den darüber
liegenden Verarbeitungstemperaturen eine knetbare Konsistenz erhalten.
-
Die
thermoplastische Folie 4 ist nach der in 2 dargestellten
Ausführungsform
näherungsweise
als eine flache Platte ausgebildet, die über den Abdrucklöffel 1 überstehen
kann oder im Wesentlichen an die Kontur des Abdrucklöffels 1 angepasst, hufeisenförmig zugeschnitten
sein kann. Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass die thermoplastische Folie 4 derart
auf die Stempelmasse 3 und in den Abdrucklöffel 1 eingelegt
wird, dass sie, wie in 3 gezeigt, im Querschnitt näherungsweise
U-förmig
gestaltet ist.
-
Die
thermoplastische Folie 4 wird zur Herstellung einer Dentalschiene 2 auf
eine Verarbeitungstemperatur erwärmt,
die bspw. zwischen 40° C und
80° C liegen
kann. Dabei wird der Abdrucklöffel 1 gemeinsam
mit der Stempelmasse 3 und der thermoplastischen Folie 4 durch
Mikrowellenstrahlung oder dgl. aufgewärmt. Alternativ hierzu kann
zumindest die thermoplastische Folie 4 auch durch Bestrahlung
mit UV-Strahlung, IR-Strahlung, Strahlung im sichtbaren Bereich
und/oder Ultraschallstrahlung erwärmt werden.
-
Um
eine definierte Erwärmung
der thermoplastischen Folie 4 zu erreichen, ohne die Stempelmasse 3 bzw.
den Abdrucklöffel 1 stark
zu erwärmen, ist
die Folie 4 mit einem Aktivator und/oder Rezeptor, bspw.
mit Wasser und/oder wenigstens einer OH-enthaltenden Substanz, ausgerüstet. Gleichzeitig
besteht die Stempelmasse 3 aus einem Material, das kein
Wasser enthält
und/oder Wasser nur schlecht absorbiert, so dass der Wärmeeintrag
in die Stempelmasse 3 vermindert wird, wenn diese gemeinsam
mit der thermoplastischen Folie bspw. einer Mikrowellenstrahlung
ausgesetzt werden. Gleichzeitig wird bevorzugt für den Löffel ein Material gewählt, z.B.
Polyethylen, das nur einen geringen oder keinen Wärmeeintrag
in den Abdrucklöffel 1 zulässt, wenn
dieser mit einer Mikrowelle bestrahlt wird.
-
Um
eine Dentalschiene 2 herzustellen, wird die mit Aktivator
und/oder Rezeptor versehene oder den Aktivator und/oder Rezeptor
beinhaltende und/oder mit Isoliermittel bzw. einer Isolierschicht versehene
thermoplastische Folie 4 durch Mikrowellenstrahlung oder
dgl. aufgewärmt.
Im Anschluss kann die plastifizierte Folie direkt in dem Mund eines Patienten
appliziert werden. Hierzu wird die thermoplastische Folie 4 gemeinsam
mit dem Abdrucklöffel 1 und
der Stempelmasse 3 auf eine Zahnreihe oder einzelne Zähne angelegt.
Wenn der steife und mit knetbarem Material befüllte Abdrucklöffel 1 gegen
die Zahnreihe gepresst wird, verformt sich die thermoplastische
Folie 4 entsprechend der Konturen der Zähne, wobei die Stempelmasse 3 allseits
einen gleichmäßigen Druck
auf die thermoplastische Folie 4 ausübt. Um keine zu großen Änderungen
der Schichtdicke der thermoplastischen Folie 4 oder gar ein
Einreißen
der Folie hervorzurufen, ist die Folie 4 vorzugsweise wie
in 3 gezeigt im Querschnitt näherungsweise U-förmig gestaltet.
Auf diese Weise wird aus der plastisch verformbaren Folie 4 eine
ausreichend dicke Dentalschiene 2 gebildet, die nach dem
Erkalten auf Körpertemperatur
verfestigt.
-
Der
Abdrucklöffel 1 kann
dann gemeinsam mit der Stempelmasse 3 und der Dentalschiene 2 aus dem
Mund entnommen werden. Die Materialien der Stempelmasse 3 und
der Schiene 2 sind dabei so gewählt, dass sie sich bei der
Verarbeitungstemperatur nicht miteinander verbinden und leicht voneinander entfernt
werden können.
Insbesondere kann zwischen diesen eine Isolierschicht (in den Figuren
nicht dargestellt) vorgesehen sein, die ggf. gleichzeitig als Aktivator
und/oder Rezeptor dient und insbesondere ein leichtes Ablösen der
Stempelmasse 3 von der Dentalschiene 2 ermöglicht,
ohne diese zu beschädigen.
Alternativ hierzu kann zunächst
der Abdrucklöffel 1 mit
der Stempelmasse 3 aus dem Mund entnommen werden, während die
Dentalschiene 2 im Mund verbleibt und separat entnommen
wird. Hierbei kann der Abdrucklöffel 1 mit
Adhäsiven
und/oder mechanischen Retentionen versehen sein, damit die Stempelmasse 3 leichter
gemeinsam mit dem Abdrucklöffel 1 aus
dem Mund entnehmbar ist.
-
Nach
einem ggf. erforderlichen Beschneiden oder sonstiger Nachbearbeitung
kann die direkt im Patientenmund erstellte Dentalschiene 2 als
kieferorthopädische
Schiene, Bissschablone, Miniplastschiene, Knirscherschiene, Verbandplatte,
Aufbissschiene, Bissführungsschiene,
Fluoridierungsschiene, Bleachingschiene, Übertragungsschiene, Mundschutz,
Positioner, Medikamententräger
oder dgl. eingesetzt werden.
-
Durch
die stärkere
Erwärmung
der thermoplastischen Folie 4 im Vergleich zu dem Abdrucklöffel 1 bzw.
der Stempelmasse 3 ist der Wärmeeintrag in den Patientenmund
insgesamt geringer als bei einer gleichmäßigen Erwärmung der Folie, der Stempelmasse
und des Löffels,
selbst wenn die thermoplastische Folie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf
höhere
Temperaturen erwärmt
werden sollte. Die Herstellung einer Dentalschiene ist somit nicht
mit zu hohen Temperaturbelastungen im Patientenmund verbunden, die
von Patienten als unangenehm empfunden werden können.