DE10313825A1

DE10313825A1 - Mit einem Dentalimplantat verbindbarer Aufbau

Info

Publication number: DE10313825A1
Application number: DE2003113825
Authority: DE
Inventors: Klaus K Ernst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2004-10-21
Anticipated expiration: 2023-03-25
Also published as: DE10313825B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen mit einem Dentalimplantat (16) verbindbaren Aufbau (48) mit einem metallischen Plattformteil (2) und einem keramischen Ansatzteil (50), wobei das keramische Ansatzteil (50) entweder zur Aufnahme eines prothetischen Zahnersatzes, wie einer Krone, dient oder selbst den prothetischen Zahnersatz bildet; die erfindungsgemäße Verbesserung besteht darin, dass das keramische Ansatzteil (50) ein Presskeramikteil ist, welches direkt auf das metallische Plattformteil (2) aufgepresst ist und so eine kleberfreie unlösbare mechanische Anbindung an das metallische Plattformteil (2) ausbildet.

Description

Die Erfindung betrifft einen mit einem Dentalimplantat verbindbaren Aufbau mit einem metallischen Plattformteil und einem keramischen Ansatzteil, wobei das keramische Ansatzteil entweder zur Aufnahme eines prothetischen Zahnersatzes, wie einer Krone, dient oder selbst den prothetischen Zahnersatz bildet.

Derartige Aufbauten, die in der Fachsprache häufig auch als "Abutments" bezeichnet werden, sind vielfältig bekannt geworden. Sie werden mit dem Dentalimplantat verbunden, welches seinerseits zuvor im Kieferknochen eines Patienten verankert wurde. Die genannten Dentalimplantate sind zumeist aus Titan gefertigt und tragen ein Außengewinde, mit dem sie in eine natürliche oder vom behandelnden Mediziner hergestellte Öffnung im Kieferknochen eingeschraubt werden.

Das Dentalimplantat bildet somit das Verankerungsteil für der. herzustellenden prothetischen Zahnersatz. Auf diesem Verankerungsteil wird der Aufbau oder das Abutment mit dem prothetischen Zahnersatz befestigt. Dies geschieht in der Regel über Schraubverbindungen, wobei Drehmomente in der Größenordnung von 25–35 Ncm zur Verbindung des Aufbaus mit dem im Kieferknochen festgelegten Dentalimplantat angewandt werden.

Man unterscheidet insbesondere Aufbauten der genannten Art mit einem metallischen oder einem keramischen Ansatzteil. Beispielsweise sind sogenannte vollkeramische Aufbauten bekannt geworden, bei denen ein massivkeramisches Ansatzteil aus Aluminiumoxid (Al₂O₃) oder Zirkonoxid (ZrO) mittels eines Klebers dauerhaft und für den bestimmungsgemäßen Gebrauch unlösbar an das metallische Plattformteil angefügt ist. Das massivkeramische Ansatzteil wird dann durch schleifende Bearbeitung entweder in die Endform des herzustellenden prothetischen Zahnersatzes oder in die Form eines domförmigen Stumpfs gebracht, welcher zur Aufnahme einer separat hergestellten Krone dient.

Derartige vollkeramische Aufbauten werden insofern bevorzugt als sie – bis auf die metallische Plattform – keine metallischen Bereiche aufweisen, was vom Patienten häufig gewünscht wird. Die Kleberverbindung erweist sich jedoch als hitzeempfindlich, was sich bei der Bearbeitung im Dentallabor als nachteilig erweisen kann. Des weiteren entstehen beim Festziehen des Aufbaus an das Dentalimplantat Spannungen, die zu einer Beeinträchtigung der Anfügung des vollkeramischen Ansatzteils an das metallische Plattformteil führen können.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Aufbau der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, dass er auf einfache und kostengünstige Weise individuell herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Aufbau der genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das keramische Ansatzteil ein Presskeramikteil ist, welches direkt auf das metallische Plattformteil aufgepresst ist und so eine kleberfreie unlösbare mechanische Anbindung an das metallische Plattformteil ausbildet.

Es soll also gemäß der Erfindung anstelle der Anfügung eines massivkeramischen Ansatzteils an das metallische Plattformteil mittels Haftvermittlermaterialien das Ansatzteil aus presskeramischem Material hergestellt werden und so im Zuge seiner Herstellung kleberfrei, also nur durch eine mechanische durch Aufpressen erhaltene Anbindung, an das metallische Plattformteil angefügt sein.

Der erfindungsgemäße Aufbau erweist sich herstellungstechnisch als besonders vorteilhaft, da es nunmehr möglich ist, durch Verwendung eines formgebbaren presskeramischen Materials das keramische Ansatzteil mit großer Gestaltfreiheit individuell durch Formpressen herzustellen. Im Zuge des Formpressens des keramischen Materials unter Wärme und Druck lässt sich einerseits eine individuelle Gestaltung des keramischen Ansatzteils und andererseits in demselben Arbeitsgang eine mechanische Aufpress- oder Anpressverbindung zwischen keramischem Ansatzteil und metallischem Plattformteil erreichen. Die Erfindung schafft daher die Möglichkeit (bis auf das Plattformteil), vollkeramische Aufbauten herzustellen, ohne dass eine zeitaufwendige und damit kostenintensive schleifende Bearbeitung eines herstellerseitig vorgegebenen vollkeramischen Ansatzteils, welches zuvor durch Haftvermittler an das Plattformteil angefügt wurde, ausführen zu müssen. Mit der Erfindung wird also quasi in einem Arbeitsgang das keramische Ansatzteil auf Endform gebracht und zugleich mit dem metallischen Plattformteil kleberfrei verbunden.

Während vollkeramische Ansatzteile beispielsweise aus Aluminiumoxid oder Zirkonoxid hergestellt sind, ist das Presskeramikteil vorzugsweise aus Glaskeramik oder Leucitkeramik oder Lithiumdisilikat hergestellt.

Des Weiteren erweist es sich aus Sicherheitsgründen im Hinblick auf die Belastbarkeit des schlussendlichen Zahnersatzes als besonders vorteilhaft, wenn das Presskeramikteil bzw. das presskeramische Material, aus dem das Presskeramikteil gebildet ist, einen Biegefestigkeitswert von wenigstens 300 MpA aufweist.

In Weiterbildung der Erfindung von besonderer Bedeutug, wird vorgeschlagen, dass das metallische Plattformteil zumindest im von Keramik überpressten Oberflächenbereich keine scharfen Kanten, sondern einen verrundeten stetigen Oberflächenverlauf aufweist. Es hat sich nämlich gezeigt, dass scharfe Kanten in dem metallischen Plattformteil sprunginitiierend wirken und daher als kritisch anzusehen sind. Wenn anstelle von scharfen Kanten verrundete Übergänge von Plateau zu Plateau oder von einem abgeflachten Bereich zu einem anderen abgeflachten oder sonst wie verrundet verlaufenden Bereich vorgesehen sind, so ist die Dauerfestigkeit und insbesondere die Störanfälligkeit des erhaltenen Zahnersatzes wesentlich verbessert.

Im Hinblick auf eine gute Anbindung des presskeramischen Materials an das metallische Plattformteil erweist es sich des Weiteren als vorteilhaft, wenn das metallische Plattformteil im von Keramik überpressten Oberflächenbereich oberflächenrau ausgebildet ist und vorzugsweise in diesem Bereich sandgestrahlt ist. Eine oberflächenraue Ausgestaltung des metallischen Plattformteils verbessert in einer mikroskopisch betrachteten Übergangszone die Anbindung des keramischen Materials an die metallische Oberfläche, wobei auch Metalloxide hier eine Rolle spielen.

Als besonders vorteilhaft erweisen sich aufpressfähige Keramikwerkstoffe mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten von 10 bis 12 x 10^–6 K^–1, vorzugsweise von 10,5 bis 11,5 x 10^–6 K^–1. Dabei ist das mit dem presskeramischen Material zusammenwirkende metallische Plattformteil aus einer Legierung mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten von 11 bis 12, 5 x 10^–6 K^–1 hergestellt. Es wurde erfindungsgemäaß ferner festgestellt, dass das Aufpressen des presskeramischen Materials auf das metallische Plattformteil dann eine extrem dauerhafte und wenig störanfällige Halteverbindung ausbildet, wenn der Wärmeausdehnungskoeffizient der Metalllegierung etwa 0,4 bis 1 x 10^–6 K^–1 höher ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient des keramischen Materials.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist das metallische Plattformteil einen zentralen nach occlusal erstreckten zylinder- oder kaminförmigen Abschnitt auf, der einen Zugangskanal zu einer Werkzeugansatzstelle bildet und der zugleich als Modellationsgrundlage beim nachfolgend noch zu erläuternden Aufmodellieren mit Wachs oder einer sonstigen Wärmeaustreibbaren Modelliermasse dient. Dieser zylinder- oder kaminförmige Abschnitt ist entweder aus Metall, insbesondere einstückig mit dem metallischen Plattformteil hergestellt, oder es handelt sich hierbei um ein Kunststoffteil, welches an das metallische Plattformteil angefügt ist.

Der zylinder- oder kaminförmige Abschnitt weist in vorteilhafter Weise in occlusaler Richtung Hinterschnitte auf, die insbesondere von streifen- oder bandförmigen Zurücksetzungen, die in Umfangsrichtung des Abschnitts verlaufen können, gebildet sind. Hierdurch kann eine gute mechanische Verankerung des presskeramischen Materials an dem zylinder- oder kaminförmigen Abschnitt und damit an dem metallischen Plattformteil erreicht werden.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Herstellen eines mit einem Dentalimplantat verbindbaren Aufbaus der erfindungsgemäßen Art, welches Verfahren erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch die Verfahrensmerkmale des Anspruchs 13, nämlich:

– Modellieren einer individueilen Gestaltung aus wärmeaustreibbarer Modelliermasse auf dem Plattformteil,
– Einbetten des Plattformteils mit aufmodellierter Gestaltung in wärmestabiler Einbettmasse,
– Austreiben oder Verbrennen der Modelliermasse durch Erwärmen zur Erhaltung eines Hohlraums,
– Eingeben eines presskeramischen Materials in den Hohlraum unter Wärme und Druck zur Bildung einer mechanischen Anpressanbindung des keramischen Marerials an das metallische Plattformteil.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, dass der Zahntechniker die gewünschte Gestalt des herzustellenden prothetischen Zahnersatzes oder die gewünschte Gesta1lt einer Basis für einen prothetischen Zahnersatz, wie eine Krone, individuell modelliert, was üblicherweise unter Verwendung von wachsartigen Werkstoffen durchgeführt werden kann. Dabei wird auch eine Art Anschnitt bildender Strang hergestellt. Der so gebildete Verbund aus metallischem Plattformteil, insbesondere mit zylinder- oder kaminförmigem Abschnitt, und individuell gestalteter Modelliermasse wird in eine wärmestabile Einbettmasse zur Herstellung einer Pressform eingebettet. Die so erhaltene Form wird zweckmäßigerweise in einem Vorwärmofen erwärmt und auf eine solche Temperatur gebracht, bei der sich die Modelliermasse verflüssigt und/oder verfluchtet. Hierdurch wird ein in seiner Außenform der vorherigen Gestaltung entsprechender Hohlraum erhalten. Dieser Hohlraum wird unter Wärme und Druck dann mit dem erwärmten presskeramischen Material befüllt, und es wird eine mechanische Anpressverbindung des presskeramischen Materials an das metallische Plattformteil und zugleich die erwünschte Herstellung des Ansatzteils erreicht.

Im Hinblick auf eine gute Anbindung des presskeramischen Materials an das metallische Plattformteil erweist es sich als vorteilhaft, wenn vor dem Aufmodellieren in zu überpressenden Bereichen das metallische Plattformteil sandgestrahlt wird, um dort eine raue Oberfläche zu erhalten.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen und aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Aufbauten.

In der Zeichnung zeigt:
1 eine Seitenansicht eines metallischen Plattformteils;
2 dass metallische Plattformteil nach 1 mit einem schematisch angedeuteten Dentalimplantat;
3 das metallische Plattformteil nach 1 mit angedeuteter aufmodellierter Wachsmasse;
4 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung des Einbettvorgangs bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Aufbaus; und
5 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung des Pressvorganas bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Aufbaus.
1 zeigt eine Seitenansicht eines metallischen Plattformteils 2. Das Plattformteil 2 umfasst eine eher scheibenförmige Basis 4 und einen hierzu senkrecht verlaufenden zylinder- bzw. kaminförmigen Abschnitt 6, die einstückig ausgebildet sind und über einen weitgehend verrundeten Oberflächenverlauf 8 ineinander übergehen. Aus noch näher zu erläuternden Gründen sind an der Außenfläche des zylinderförmigen Abschnitts 6 streifen- oder bandförmige in Umfangsrichtung erstreckte Rückschritte oder Eindrehungen 10 vorgesehen. Diese bilden Hinterschnitte 12 in occlusaler Richtung 13.
Das metallische Plattformteil 2 ist mit einer im wesentlichen ebenen Anlagefläche 14 auf ein in 2 angedeutetes Dentalimplantat 16 aufsetzbar und insbesondere mit diesem Dentalimplantat 1b verschraubbar, so wie dies durch eine Schraubenmutter 18 angedeutet ist. Die Schraubverbindung ist durch den zylinderförmigen Abschnitt 6, der einen Zugangskanal zu einer Werkzeugansetzstelle bildet, zugänglich. Durch diesen Zugangskanal hindurch wird die Schraubverbindung zwischen dem metallischen Plattformteil 2 und dem im Kieferknochen verankerten Dentalimplantat 16 angezogen, und der Zugangskanal wird danach durch vorzugsweise keramische Füllmasse oder Kunststoff aufgefüllt.
3 zeigt das metallische Plattformteil 2 mit einer den zylinderförmigen Abschnitt 6 umgebenden Modelliermasse 22, bei der es sich um rückstandslos verbrennenden Kunststoff handeln kann. Beim Modellieren kann nun der Zahntechniker eine in 3 nicht dargestellte individuelle Gestaitung der Oberfläche modellieren, die beispielsweise die Form und Gestalt des schlussendlich herzustellenden prothetischen Zahnersatzes aufweisen kann, oder aber die Form eines domförmigen Basisteils zum Aufsetzen einer Krone aufweisen kann.
4 verdeutlicht die Einbettung des vorausgehend beschriebenen mit Modelliermasse 22 ergänzten Plattformteils 2. Zur Einbettung wird eine Sockelform 24 mit einer eine Standfläche bildenden scheibenförmigen Basis 26 und einem zentralen nach oben erstreckten pfahlförmigen Halteteil 28 verwendet. An der Oberseite des pfahlförmigen Halteteils 2 wird das Plattformteil 2 über die Modelliermasse 22 angefügt. Hierfür modelliert der Zahntechniker mit der Modelliermasse 22 einen Fortsatz 30, der sich bei Orientierung des Plattformteils 2, wie in 4 dargestellt, schräg nach unten erstreckt. Dieser Fortsatz 30 ist mit seinem freien Ende an das pfahlförmige Halteteil 28 des Sockelteils 24 angefügt.
Anschließend wird um die Sockelform 24 außen eine zylindrische Manschette 32, beispielsweise aus Pappe, herumgelegt. Dann wird der Innenraum mit einer viskosen feuerfesten. aushärtbaren Einbettmasse 34 befüllt und dabei das Plattformteil 2 samt Modelliermasse 22 eingeformt. Nach dem Aushärten wird die Sockelform 24 mitsamt dem pfahlförmigen Halteteil 28 in Richtung des Pfeils 36 entfernt; auch die Manschette 32 wird abgenommen. Die so erhaltene Form aus erhärteter Einbettmasse 34 wird dann in der in 4 dargestellten Orientierung in einen Vorwärmofen gebracht, so dass die Modelliermasse 22 erwärmt und erschmolzen wird und nach unten ausläuft. Somit wird dort, wo zuvor die Modelliermasse 22 angeordnet war, ein Hohlraum 38 mit einem schrägen, hiervon wegführenden Kanal 40 gebildet, der nachfolgend zum Befüllen des Hohlraums 38 mit presskeramischem Material dient.
Die so erhaltene Gieß- bzw. Pressform wird nun um 180° gedreht und gemäß 5 in einer nur teilweise angedeuteten erwärmbaren Pressenanordnung positioniert. Auf dem Grund einer ebenfalls pfahlförmigen Ausnehmung 42, die durch das pfahlförmige Halteteil 28 gebildet wurde, wird ein Presskeramik-Pellet 44, insbesondere aus Glaskeramik oder Lithiumdisilikat Leucitkeramik, positioniert. Die Anordnung wird auf ca. 880 bis 930°C erwärmt. Dann wird mit einem der Querschnittsform der Ausnehmung 42 entsprechenden Pressstempel 46 unter Ausübung eines ungefähren Pressdrucks von 4 bis 6 bar, insbesondere von etwa 5 bar, das presskeramische Material, welches dann fließfähig ist, in den Hohlraum 38 gedrückt. Unter diesen Bedingungen wird das presskeramische Material auf die zuvor vorzugsweise aufgeraute Oberfläche 4b des Plattformteils 2 aufgepresst und dort mechanisch verankert.
Bei der anschließenden Entformung, also bei der Zerstörung der Einbettmasse 34, erhält man den erfindungsgemäßen Aufbau 4d, bestehend aus metallischem Plattformteil 2 mit mechanisch aufgepresstem keramischem Ansatzteil 50.
Zur weiteren Verarbeitung wird der den Presskanal 40 ausfüllende Bereich abgetrennt. Ferner muss die im Inneren des zylinderförmigen Abschnitts 6 enthaltene Einbettmasse 34 entfernt werden, was vorzugsweise durch einen Strahlvorgang erfolgt, damit die Werkzeugansetzstelle zum Verschrauben des Aufbaus 48 mit dem Dentalimplantat wieder frei zugänglich wird.
Nach dem Einsetzen und Verbinden mit dem Dentalimplantat wird der Zugangskanal zur Werkzeugansetzstelle mit dentalkeramischer Füllmasse oder Dentalkunststoff aufgefüllt.

Claims

Mit einem Dentalimplantat (16) verbindbarer Aufbau (48) mit einem metallischen Plattformteil (2) und einem keramischen Ansatzteil (50), wobei das keramische Ansatzteil (50) entweder zur Aufnahme eines prothetischen Zahnersatzes, wie einer Krone, dient oder selbst den prothetischen Zahnersatz bildet, dadurch gekennzeichnet, dass das keramische Ansatzteil (50) ein Presskeramikteil ist, welches direkt auf das metallische Plattformteil (2) aufgepresst ist und so eine kleberfreie unlösbare mechanische Anbindung an das metallische Plattformteil (2) ausbildet.
Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Presskeramikteil aus Glaskeramik oder Leucitkeramik oder Lithiumdisilikat hergestellt ist.
Aufbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Plattformteil (2) zumindest im von Keramik überpressten Oberflächenbereich keine scharfen Kanten sondern einen verrundeten stetigen Oberflächenverlauf aufweist.
Aufbau nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Plattformteil (2) zumindest im von Keramik überpressten Oberflächenbereich sandgestrahlt ist.
Aufbau nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Presskeramikteil einen Biegefestigkeitswert von wenigstens 300 MPa aufweist.
Aufbau nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Presskeramikteil aus presskeramischem Material mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten von 10–12 x 10^–6 K^–1 hergestellt ist.
Aufbau nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Presskeramikteil aus presskeramischem Material mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten von 10,5–11,5 x 10^–6 K^–1 hergestellt ist.
Aufbau nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Plattformteil (2) aus einer Legierung mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten von 11–12,5 x 10^–6 K^–1 hergestellt ist.
Aufbau nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Plattformteil (2) aus einer Legierung hergestellt ist, deren Wärmeausdehnungskoeffizient etwa 0,4–1 x 10^–6 K^–1 höher ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient des presskeramischen Materials, aus dem das Presskeramikteil hergestellt ist.
Aufbau nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Plattformteil (2) einen zentralen nach occlusal erstreckten zylinder- oder kaminförmigen Abschnitt (6) aufweist, der einen Zugangskanal zu einer Werkzeugansetzstelle bildet.
Aufbau nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zylinder- oder kaminförmige Abschnitt (6) von einem an das metallische Plattformteil (2) angefügten Kunststoffteil gebildet ist.
Aufbau nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zylinder- oder kaminförmige Abschnitt (6) in occlusaler Richtung Hinterschnitte (12) aufweist.
Verfahren zum Herstellen eines mit einem Dentalimplantat verbindbaren Aufbaus (48) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: – Modellieren einer individuellen Gestaltung aus wärmeaustreibbarer Modelliermasse (22) auf dem Plattformteil (2), – Einbetten des Plattformteils (2) mit Modelliermasse (22) in wärmestabiler Einbettmasse (34), – Austreiben oder Verbrennen der Modelliermasse (22) durch Erwärmen zur Erhaltung eines Hohlraums (38), – Eingeben eines presskeramischen Materials (44) in den Hohlraum (38) unter Wärme und Druck zur Bildung einer mechanischen Anpressanbindung des keramischen Materials an das metallische Plattformteil (2).
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Einpressdruck wenigstens 4 bar, vorzugsweise wenigstens 5 bar beträgt.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Plattformteil (2) vor dem Aufmodellieren in zu überpressenden Bereichen sandgestrahlt wird, um eine raue Oberfläche zu erhalten.