DE102011102781A1

DE102011102781A1 - Wurzelstift

Info

Publication number: DE102011102781A1
Application number: DE102011102781A
Authority: DE
Inventors: Michael Krumsiek
Original assignee: Gebrueder Brasseler GmbH and Co KG
Current assignee: Gebrueder Brasseler GmbH and Co KG
Priority date: 2011-05-30
Filing date: 2011-05-30
Publication date: 2012-12-06

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wurzelstift, welcher aus einem Material gefertigt ist, welches einen Elastizitätsmodul zwischen 25 und 65 GPa aufweist.

Description

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, bei zerstörten Zähnen eine Wurzelkanalbehandlung durchzuführen. In dem präparierten und aufgearbeiteten Wurzelkanal wird nachfolgend ein Wurzelstift eingesetzt. Dieser dient dazu, den Zahn anschließend wieder aufzubauen und beispielsweise mit einer Krone zu versorgen. Der Wurzelstift dient als Ersatz für verlorene Substanz und stabilisiert den Zahn, um der Krone genügend Retention zu bieten.
Der Wurzelstift kann zylindrisch, konisch oder in anderer Form ausgebildet sein. Dies hängt von der Form und dem Verlauf der Zahnwurzel ab. Dabei ist es wünschenswert, den Wurzelstift möglichst vollständig in den Wurzelkanal einzubringen und dort zu befestigen.
Der Stand der Technik zeigt Wurzelstifte aus nicht-rostenden Stählen, aus Titan sowie aus Titanlegierungen. Es sind auch Wurzelstifte aus Kunststoffmaterialien und faserverstärkten Kunststoffen bekannt.
Ein Wurzelstift aus Kunststoffmaterial ist aus der DE 20 2008 015 087 U1 bekannt.
Da der Wurzelstift den beim Patent noch vorhandenen Zahn noch stabilisieren soll und in der Lage sein soll, ausreichende Kräfte (beispielsweise Kaukräfte) zu übertragen, ist es, abgesehen von einer ausreichenden Stabilität des Wurzelstifts selbst, erforderlich, dass dieser hinsichtlich seines mechanischen Verhaltens passend zu dem Material des Zahns ist. Die aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionen zeigen ein nicht unter allen Einsatzbedingungen optimales Verhalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wurzelstift der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik gute mechanische Eigenschaften aufweist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass der Wurzelstift einen Elastizitätsmodul zwischen 25 und 65 GPa aufweist. Hierdurch ergibt sich ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Wurzelstifts. Dieser ist hinsichtlich seines Elastizitätsmoduls im Wesentlichen gleich zu dem Elastizitätsmodul von natürlichem Dentin, so dass der Wurzelstift in vorteilhafter Weise zur Verstärkung des Zahnes, insbesondere der Zahnwurzel, eingesetzt werden kann, ohne dass sich störende Effekte hinsichtlich des Elastizitätsverhaltens und der Aufnahme und Übertragung der aufgebrachten Kräfte ergeben.
Erfindungsgemäß kann der Elastizitätsmodul wie folgt bestimmt werden: Nach dem hookeschen Gesetz wird das E-Modul über Zugversuche (Zugspannung) ermittelt. Für die Untersuchung von Dentin sowie von Materialien für den erfindungsgemäßen Wurzelstift kann es jedoch schwierig sein, normgerechte Prüfkörper für Zugversuche herzustellen. Da es sich bei den auftretenden Kaukräften auch um Biegekräfte handelt, ist das Biegemodul bzw. das elastische Verhalten, das sich aufgrund von Biegeversuchen ergibt, von Relevanz. Für derartige Biegeversuche ist beispielsweise die DIN 53390(5) anwendbar. Hieraus ergibt sich für Dentin, welches ein anisotroper Werkstoff ist, beispielsweise ein E-Modul von 18,6 GPa.
Der erfindungsgemäße Wurzelstift ist somit hinsichtlich seines Elastizitätsmoduls passend zu dem Elastizitätsmodul des Dentins ausgebildet.
In besonders günstiger Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest ein Bereich oder Teil des Wurzelstifts den oben beschriebenen Elastizitätsmodul aufweist.
Bevorzugterweise besteht der erfindungsgemäße Wurzelstift aus einem radikulären Bereich sowie einem einstückig mit diesem verbundenen Aufbaubereich. Erfindungsgemäß weist zumindest der radikuläre Bereich den oben genannten Elastizitätsmodul zwischen 25 und 65 GPa auf.
Besonders günstig ist es, wenn zumindest der radikuläre Bereich aus einer intermetallischen Nickel-Titan-Verbindung oder einer Nickel-Titan-Legierung besteht. Derartige Nickel-Titan-Legierungen oder Nickel-Titan-Verbindungen sind weitaus elastischer, als die aus dem Stand der Technik bekannten metallischen Wurzelstift-Materialien. Bedingt durch die Elastizität des erfindungsgemäßen Wurzelstifts wird die Gefahr von Wurzelfrakturen im Wurzelbereich erheblich minimiert, wenn nicht gar ausgeschlossen.
Bei Verwendung einer intermetallischen Nickel-Titan-Verbindung ergeben sich erhebliche Übereinstimmungen zwischen den mechanischen Werten des Dentins und des erfindungsgemäßen Wurzelstiftes. Dieser besteht aus einer intermetallischen Verbindung oder intermetallischen Phase. Diese ist eine homogene chemische Verbindung aus zwei Metallen, welche Gitterstrukturen zeigt, die sich von denen der konstituierenden Metalle unterscheiden. In der Gitterstruktur liegt eine Mischbildung aus einem metallischen Bindungsanteil und geringeren Atombindungs- bzw. Ionenbindungsanteilen vor.
Der erfindungsgemäße Wurzelstift ist somit hinsichtlich seines Verhaltens sehr ähnlich, wenn nicht gar identisch zu dem mechanischen Verhalten von Dentin.
Die beschriebene Nicket-Titan-Verbindung bzw. Nickel-Titan-Legierung stellt somit eine superelastische Legierung dar, welche biokompatibel und korrosionsbeständig ist und deshalb für medizinische Anwendungen besonders geeignet ist. Eine derartige Nickel-Titan-Verbindung oder Nickel-Titan-Legierung kann beispielsweise einen Nickelgehalt von 55,5± aufweisen, mit Titan als Rest sowie einem Maximalgehalt an Kohlenstoff und Sauerstoff von jeweils 0,05.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:
1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Wurzelstifts, und
2 eine schematische Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wurzelstifts.
Der erfindungsgemäße Wurzelstift umfasst einen konischen radikulären Bereich 1 sowie einen zylindrischen, einstückig mit dem radikulären Bereich 1 verbundenen Aufbaubereich 2. Die Geometrien und Abmessungen können den jeweiligen Anforderungen angepasst werden.
Die 2 zeigt eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wurzelstifts. Dabei ist ebenfalls ein radikulärer Bereich 1 vorgesehen, welcher einstückig mit einem Aufbaubereich 2 verbunden ist. Dieser ist mit einer komplexeren Geometrie ausgebildet, als bei dem Ausführungsbeispiel der 1. Der Aufbaubereich umfasst somit mehrere, unterschiedliche Durchmesser aufweisende zylindrische Bereiche 11. Diese sind durch Radien- oder Halsbereiche miteinander verbunden.
An den Aufbaubereich 2 schließt sich ein Übergangsbereich 12 an, welcher einen verminderten Querschnitt aufweist und in ein Handhabungsteil 13 übergeht. Der Übergangsteil 12 ist abbrechbar, so dass das Handhabungsteil 13 nach Einsetzen des Wurzelstifts abbrechbar ist.
Auf die Darstellung von Oberflächenstrukturen, Oberflächenbeschichtungen oder Ähnlichem wurde der Einfachheit halber verzichtet.
Bezugszeichenliste

1: Radikulärer Bereich
2: Aufbaubereich
11: zylindrische Bereiche
12: Übergangsbereich
13: Handhabungsteil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202008015087 U1 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 53390(5) [0009]

Claims

Wurzelstift, welcher aus einem Material gefertigt ist, welches einen Elastizitätsmodul zwischen 25 und 65 GPa aufweist.
Wurzelstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wurzelstift einen radikulären Bereich (1) sowie einen einstückig mit diesem verbundenen Aufbaubereich (2) umfasst, wobei zumindest der radikuläre Bereich (1) einen Elastizitätsmodul von zwischen 25 und 65 GPa aufweist.
Wurzelstift nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der radikuläre Bereich (1) aus einer intermetallischen Ni-Ti-Verbindung besteht oder hergestellt ist.
Wurzelstift nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der radikuläre Bereich (1) aus einer Ni-Ti-Legierung besteht oder hergestellt ist.
Wurzelstift nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der radikuläre Bereich (1) und der Aufbaubereich (2) aus demselben Material bestehen oder hergestellt sind.