DE102015122060A1

DE102015122060A1 - Verfahren zur Herstellung einer Zahnkrone und Zahnkrone

Info

Publication number: DE102015122060A1
Application number: DE102015122060.1A
Authority: DE
Inventors: Detlef Behrend; Mareike Warkentin; Marie Appelmann
Original assignee: Universitaet Rostock
Current assignee: Universitaet Rostock
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2015-12-17
Publication date: 2017-06-22

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung einer artifiziellen Zahnkrone wird vorgeschlagen. Die Zahnkrone enthält einen inneren Kern und einen den Kern allseits umgebenden Mantel. Sowohl der Kern als auch der Mantel werden schichtweise aus einem lichthärtenden dentalen Füllungskomposit aufgebaut und schichtweise gehärtet. Der Kern enthält einen geringeren Füllstoffanteil und der Mantel einen größeren Füllstoffanteil. Dadurch entsteht eine Zahnkrone mit einem Steifigkeitsgradient, der einerseits an das Material des Zahnstumpfs angepasst ist und andererseits die gewünschten Oberflächeneigenschaften der Zahnkrone aufweist.

Description

Die Erfindung befasst sich mit der Herstellung langlebiger künstlicher Zahnkronen. Die Rekonstruktion zerstörter Zahnkronen ist eine aufwändige Behandlung. Die Herstellung künstlicher Zahnkronen erfordert bisher umfangreiche und zeitaufwendige Abformmaßnahmen in situ. Hierzu müssen die Zahnstümpfe entsprechend präpariert werden. Die hauptsächlich angewendeten Präparationsarten des Zahnstumpfs sind der Hohlkehlenschliff und der Tangentialschliff. Die Abformmaßnahmen, die zur Herstellung der Zahnkronen erforderlich sind, sind für den Patienten unangenehm und vielfach belastend.
Ein weiterer Nachteil der bisherigen Herstellung von künstlichen Zahnkronen liegt darin, dass bisher eine Anpassung der Steifigkeit an die unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften der zu restaurierenden Zielgewebe Schmelz und Dentin nicht möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Herstellung langlebiger festsitzender Zahnkronen auch unter dem Gesichtspunkt der Patientenverträglichkeit und der Kosten zu verbessern.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung künstlicher Zahnkronen vor, bei dem ein innerer mit dem Zahnstumpf zu verbindender Kern aus einem ersten Material schichtweise aufgebaut und schichtweise ausgehärtet wird, und bei dem auf den inneren Kern ein die Außenseite der Krone bildender Mantel aus einem zweiten Material schichtweise aufgebaut und schichtweise ausgehärtet wird, dessen Außenform anschließend in seiner Kontur angepasst, feinbearbeitet und poliert wird.
Durch die Verwendung zweier Materialien, die unterschiedliche Eigenschaften aufweisen können, ist es möglich, eine Anpassung an die unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften durchzuführen. So ist es beispielsweise möglich, für das Material des Kerns ein Material oder einen Materialmix zu verwenden, das bzw. der für die Anpassung und Verbindung mit dem Zahnstumpf besonders geeignet ist. Für den Mantel kann dagegen ein Material verwendet werden, das für die Oberfläche der Zahnkrone besonders geeignet ist. Unter dem Begriff Material soll hier auch ein Materialmix verstanden werden. Zwei Materialien sollen auch dann als unterschiedliche Materialien gelten, wenn sie unterschiedliche Anteile von Zusatzmaterialien aufweisen.
Als Material kommen insbesondere lichthärtende dentale Füllungskomposite infrage, die über unterschiedliche Füllstoffgehalte verfügen können.
Vorzugsweise kommen lichthärtende MMA-basierte oder biokompatible Epoxid-basierte Harzsysteme oder Copolymere bzw. Mischungen von diesen zum Einsatz. Die Füllstoffe basieren vorzugsweise auf Gläsern oder SiO₂ oder auch auf Mischungen von diesen.
Eine organische Harzmatrix basiert vorzugsweise auf Methacrylaten, Epoxiden oder Copolymeren von diesen.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Materialien für den Kern und für den Mantel sich in ihrem Füllstoffanteil unterscheiden. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Material des Mantels einen höheren Füllstoffanteil aufweist als das Material des Kerns. Auf diese Weise kann ein dem Dentinmodul ähnlicher niedriggefüllter Kern aufgebaut werden, während der Mantel höher gefüllt ist.
Durch die Verwendung unterschiedlicher Materialien und/oder unterschiedlicher Füllstoffgehalte lässt sich ein angepasster Steifigkeitsgradient innerhalb der Krone verwirklichen. Es ist auch denkbar, nicht nur zwei verschiedene Materialien zu verwenden, sondern beispielsweise auch zwischen dem Kern und dem Mantel eine dritte Schicht anzubringen.
Die Füllstoffanteile liegen im Bereich von etwa 25 Gewichtsprozent bis etwa 90 Gewichtsprozent, wobei die Korngröße zwischen 1 nm und 10 µm variieren kann.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schichten nacheinander hergestellt werden, sodass also zunächst der Kern vollständig hergestellt wird und erst anschließend der Mantel.
Eine besonders sinnvolle und von der Erfindung bevorzugte Methode der Erstellung ist die Stereolithographie.
Die Erfindung kann beispielsweise Anwendung finden, wenn die Abformung nach den bekannten Verfahren durchgeführt wird. Besonders sinnvoll ist es aber, wenn in Weiterbildung zur Formbestimmung der Zahnkrone ein Intra-Oralscanner verwendet wird. Mit dessen Hilfe lassen sich abformungsfreie CAD/CAM Fräsdaten generieren. Dies dient insbesondere dazu, die Prozedur für die Patienten leichter erträglich zu machen. Somit kann für jeden Patienten eine schnellere individuelle Planung durchgeführt werden.
Die Erfindung schlägt ebenfalls eine Zahnkrone vor, die nach dem hier beschriebenen Verfahren herstellbar ist.
Eine solche Zahnkrone enthält einen an den Zahnstumpf angepassten Kern aus einem ersten Material mit einem ersten Füllstoffanteil und einen den Kern allseits umgebenden Mantel aus einem zweiten Material mit einem höheren Füllstoffanteil, wobei der Mantel die endgültige Außenform der Zahnkronen aufweist.
Die Erfindung schlägt ein Verfahren und eine Zahnkrone vor, die fest sitzend und langlebig ist und bei der im Revisionsfall eine leichtere Entfernbarkeit bei größtmöglichem Erhalt der Zahnrestsubstanz gewährleistet ist. Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
1 bis 4 verschiedene Stadien der Herstellung einer artifiziellen Zahnkrone nach dem von der Erfindung vorgeschlagene Verfahren.
Die Darstellungen sind ein schematisch und stark vereinfacht, können aber die verschiedenen Stadien des Verfahrens darstellen und erläutern. Zunächst wird nach dem präparieren des Zahnstumpfs ein Modell des Zahnstumpf hergestellt, das in 1 mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist. Es handelt sich zwar um ein Modell des Zahnstumpfs, im Folgenden wird aber der Einfachheit halber auch von dem Zahnstumpf gesprochen. Bei dem Modell des Zahnstumpfs handelt es sich um eine exakte 1:1 Kopie des Zahnstumpfs.
In einem ersten Stadium des Verfahrens wird nun schichtweise ein Kern 2 aus einem ersten Material beispielsweise mithilfe der Stereolithographie gebildet, wobei die Schichten in der Darstellung der 1 von unten nach oben fortschreiten. Die Schichten, die aus lichthärtendem dentalen Material bestehen, werden anschließend an der jeweiligen Oberseite 3 der Schicht gleich gehärtet. Durch den fortschreitenden Aufbau der Schichten entsteht schließlich der vollständige Kern 2, wie dies in 2 dargestellt ist. Dargestellt ist ein Kern mit einer im Querschnitt Parabelform.
Nach Herstellung des Kerns 2, siehe 2 wird nun begonnen, an der Außenseite des Kerns 2 wiederum von unten anfangend schichtweise den Mantel 4 aufzubauen. Auch hier ist ein Zwischenstadium dargestellt, siehe 3. Wiederum erfolgt nach jeder Schicht von der Oberseite 5 der Schicht aus eine Härtung der Schicht. Während der Kern mit einer nach oben sich im Querschnitt verjüngenden Form hergestellt wird, kann der Mantel 4 beispielsweise in Form eines Quaders hergestellt werden, wie dies die 4 zeigt. Anschließend kann die Außenform des Mantels in die gewünschte Endform der Krone gebracht werden. Dies geschieht mithilfe von Fräswerkzeugen. Nach Herstellung der gewünschten Form kann dann noch eine Feinbearbeitung mit Schleifwerkzeugen und ein Polieren auf Hochglanz erfolgen. Die Herstellung der gewünschten Form mithilfe des Fräswerkzeugs kann mithilfe von Programmen erfolgen, die ihre Daten von einem Abtastvorgang mithilfe eines Intra-Oralscanners ableiten.
Durch die Verwendung von Materialien mit unterschiedlichen Füllstoffanteilen lässt sich ein Steifigkeitsgradient der Krone verwirklichen, der dazu führt, dass die Krone besser an ihrer jeweiligen Anforderungen angepasst ist.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer künstlichen Zahnkrone, bei dem ein innerer Kern (2) der Zahnkrone aus einem ersten Material schichtweise aufgebaut und schichtweise ausgehärtet wird, auf den inneren Kern (2) ein Mantel (4) aus einem zweiten Material schichtweise aufgebaut und schichtweise ausgehärtet wird, der Mantel (4) nach seiner Fertigstellung konturangepasst, feinbearbeitet und poliert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Materialien lichthärtende dentale Füllungskomposite verwendet werden, die sich für den inneren Kern (2) und den äußeren Mantel (4) in ihrem Füllstoffanteil unterscheiden.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Material des Mantels (4) einen höheren Füllstoffanteil aufweist als das Material des Kerns (2).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zwischen dem inneren Kern (2) und dem äußeren Mantel (4) eine Zwischenschicht schichtweise aufgebaut und schichtweise ausgehärtet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schichten nacheinander hergestellt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schichten stereolithographisch hergestellt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zur Formbestimmung der Zahnkrone ein Intra-Oralscanner verwendet wird.
Zahnkrone, herstellbar durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Zahnkrone, enthaltend einen an den Zahnstumpf (1) angepassten Kern (2) aus einem ersten Material mit einem ersten Füllstoffanteil und einen den Kern (2) allseits umgebenden Mantel (4) aus einem zweiten Material mit einem zweiten Füllstoffanteil, wobei der Füllstoffanteil des Mantels (4) höher ist als der des Kerns (2).