DE112017002542T5

DE112017002542T5 - Glasfaser-Zahnkronen

Info

Publication number: DE112017002542T5
Application number: DE112017002542.7T
Authority: DE
Inventors: Andy Mancini
Original assignee: Figaro Crowns Inc
Current assignee: Mancini Andy Hallandale Beach Us
Priority date: 2016-05-19
Filing date: 2017-05-12
Publication date: 2019-02-21
Also published as: US20170333158A1; CA3024099A1

Abstract

Eine Zahnkrone, die eine Folie aus einem Gitter oder Netz aus Glasfasern, Aramid-, Kohle- oder Quarzfasern umfasst, die in dental akzeptablem Harz eingebettet sind. Die Kombination beider Materialien fügen der Krone synergistisch unübertroffene Festigkeit und eine verbesserte biometrische Wertigkeit hinzu, bei einem niedrigen Preis wegen der geringen Kosten für Material und Herstellung.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Eine Zahnkrone, bei der die Krone mit Glasfasern oder Quarzfasern erstellt ist, die in einen kosmetischen Harzkomposit eingebettet sind.
Beschreibung Stand der Technik
Zahnkronen können aus geformtem Zirkonium hergestellt werden, sind aber relativ aufwendig und die Preisgrenzen sind für die allgemeine Bevölkerung akzeptabel. Kronen aus rostfreiem Stahl sind weniger aufwendig, erfordern jedoch eine schützende „unnatürliche“ Farbrestaurierung für die Kronen der ersten Zähne. Die Konstruktion aus rostfreiem Stahl hat ein Hauptproblem darin, dass die „Silber“-Farbe der Stahlkrone nicht akzeptabel ist und die Verwendung einer Zirkoniumkosmetischen Krone hat jenseits des erforderlichen und exzessiven Schleifens der Zahnstruktur, um den Mangel an Flexibilität zu kompensieren, Halte-, Adaptions- und Festigkeitsprobleme.
Es besteht ein Bedarf an einer exzellenten Zahnkrone zu niedrigen Kosten, insbesondere in der Kinderzahnheilkunde, wo die Kosten vermehrt ein Faktor sind und die Zähne ausfallen können.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung sieht eine Zahnkrone vor, die eine unaufwendige und leistbare Lösung für die Restauration in der Kinder- und Erwachsenenzahnheilkunde bei der Anwendung von Kronen bietet mit einem zusätzlichen kosmetischen Nutzen, der bei Kronen aus rostfreiem Stahl nicht zugelassen und bei Kronen aus Zirkonium nicht leistbar ist. Die Erfindung verwendet entweder Glasfasern oder Fasern oder Fäden aus Quarz, die in einem äußeren kosmetischen Kompositharzmaterial eingebettet sind, das die Krone verkörpert und eine ähnliche Struktur hat, wie sie bei Zahnzapfen aus Glasfasern begegnet und seit Jahrzehnten umfangreich in der Zahnheilkunde für endodontische/restaurative Zwecke eingesetzt wird. Die Festigkeit und die Biokompabilität mit einem Grad an Flexibilität liegt näher an der Zahnstruktur als bei Kronen aus rostfreiem Stahl oder Zirkonium.
Figurenliste

1 ist die Ansicht auf eine Zahnkrone nach der Erfindung in perspektivischer Darstellung, wobei eine der verstärkenden Lagen in Draufsicht gezeigt ist.
2 ist die Ansicht einer Zahnkrone nach der Erfindung in perspektivischer Darstellung, wobei eine zweite verstärkende Schicht in Draufsicht gezeigt ist.
In 3 ist eine Ansicht einer Zahnkrone nach der Erfindung in perspektivischer Darstellung, wobei eine dritte verstärkende Schicht in Draufsicht gezeigt ist.
4 ist eine Ansicht von Verstärkungsschichten nach der Erfindung in Draufsicht.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines typischen Zahns, der bereit ist für eine Zahnkrone nach der Erfindung.
6 ist eine perspektivische Ansicht einer Zahnkrone nach der Erfindung, die an einem Zahn nach 5 befestigt ist.
7 ist ein Querschnitt durch eine Zahnkrone nach der Erfindung, die an einen lebenden Zahn bei einem Patienten angebracht ist.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung, wie sie in den Figuren dargestellt ist, ist eine Zahnkrone, bei der Glasfasern, Aramid-, Kohle- oder Quarz-Fasern oder -fäden verwendet sind, die in äußeres kosmetisches Kompositharzmaterial eingebettet sind. Wie in 7 gezeigt, hat ein natürlicher Zahn 10 Wurzeln 12, die in einem Kieferknochen 14 sitzen. Das Zahnfleisch 16 befindet sich oben auf dem Knochen 14 und umgibt den Zahn 10. Die äußeren Beißflächen des Zahns sind aus Zahnschmelz und bei einer dentalen Kronenbehandlung des Zahns ist dieser abgeschliffen, um eine Stütze zu bilden, auf der die Zahnkrone 20 aufgebracht wird. In manchen Fällen hat der existierende Zahn keine ausreichende Struktur, um eine restaurative Zahnkrone zu halten. Dentale Stifte werden installiert, die eine Basis für das Material bilden, auf welchem die Zahnkrone 20 befestigbar ist.
Wie in 7 gezeigt, ist die Zahnkrone 20 nach der Erfindung auf der Oberseite des bestimmten Zahnbeins 22 angebracht. Es wäre das gleiche, wenn sie auf einem dentalen Zapfen oder Stift angebracht würde. Die Zahnkrone 20 ist schalenförmig und hat ein geschlossenes Ende 24, das das Plateau und die Seiten bildet, die am Zahnfleischende 26 enden. Das Innere der Zahnkrone 20 ist an das bearbeitete Zahnbein 22 angepasst oder an einen dentalen Stift (nicht gezeigt). Die Sicherung einer Zahnkrone auf einem Zahn oder einem Stift ist im Stand der Technik bekannt. Die Endanatomie der Zahnkrone entspricht den lokalen Furchen, zusätzlichen Nuten, Scheitelpunkten oder Scheitelflächen der oklusalen Anatomie eines Zahns. Die externe Topographie der Zahnkrone 20 nach der Erfindung ist diejenige einer akzeptablen Krone für den betroffenen Zahn.
Die Glasfasern oder Quarzfasern, welche in den Zahnkronen nach der Erfindung enthalten sind, können aus demselben Material gemacht sein wie das bei FiberKleer®-Zapfen der Firma Pentron Clinical of Orange, California, die Glasfasern verwenden in einer Mischung aus gehärtetem Copolymer-Bisphenol A-Glycidyl Methacrylate (BISGMA), Urethan Dimethacrylate (UDMA) und HDDMA. Das Sicherheitsdatenblatt von Pentron listet auf: 1,6 - Hexanediyl Bismethacrylate von 10-30%, 7,7,9 (oder 7,9,9)-Trimethyl-4, 13-Dioxo-3, 14-Dioxa-5, 12-Diazahexadecane-1, 16-Diylbismethacrylate von 5-10%, Diphenyl (2,4,6-Trimethylbenzoyl) Phosphine, Oxyd von 0,1 bis 1% und 2-(Diethylamino)Ethyl Methacrylate von 0,1 bis 1%.
Die Fasern von FiberKleer-Zapfen oder -Stiften können aus Barium Borsilicat-Glas oder Glasfasern sein. In dieser Erfindung können Quarzfasern allein verwendet werden oder zusätzlich zu anderen dental akzeptablen Fasern. Andere akzeptable Glasfasern schließen Reforpost-Glass Fibers von Angelus Indústria de Produtos Odontológicos S/A, socieded anonima (sa), Brazil, Rua Waldir Landgraf, 101 Lindóia, Londrina, PR, Brasilien, ein, welche Glasfasern herstellt für infraradikuläre Stifte mit konischer Spitze. ParaPost Fiber Lux von Coltene/Whaledent Inc. von Cuyahoga Falls, Ohio, machen akzeptable glasgefüllte Verbundwerkstoffe.
Die Fasern sind in dental akzeptable Verbundharze eingebettet, welche in der Zahnheilkunde seit Jahrzehnten verwendet werden, um Zahnkronen zu formen entsprechend den Standardprozeduren für die Erstellung von Zahnkronen. Die äußere Fläche der Zahnkrone ist ein Substrat eines kosmetischen Kompositharzes, welches eine zweckmäßige Farbe aufweist und ein gutes Gefühl im Mund ergibt.
Faserverstärkte Komposits für dentale Materialien sind im US-Patent 7,673,550 Karmaker et al, diskutiert, deren Offenbarung durch Verweis in diese Anmeldung einbezogen ist. Im Gegensatz zu dem Patent befasst sich die Erfindung nicht mit dem Bedarf an Stiften oder Hüllen, stattdessen sollen Zahnkronen aus einer Mischung von Glasfasern/Quarzfasern und Harz gebildet werden, ohne sich an festen Stiften zu orientieren.
Das Verfahren beinhaltet das Aufrauen der äußeren Fläche des Zahns (der Zähne) und das Anbringen eines Haftmittels auf die Krone nach der Erfindung, die auf den zu restaurierenden Zahn aufgesetzt wird mit der danach gebildeten mechanischen/chemischen Sicherung.
Die Zahnkronen können 25 bis 85 % Fasern oder mehr enthalten, vorzugsweise zwischen 30 % bis 70 %, wobei der Rest Harz und Füller sind. Die äußere Schicht ist ein kosmetischer Harzkomposit, der mit dem Hauptkörper der Zahnkrone, die aus einer Faser-/Harzmischung geformt ist, verbunden ist.
Wie in den 1 bis 4 gezeigt ist, ist die Zahnkrone 20 nach der Erfindung aus Schichten aus Folien 30 (Blätter) aus Netzen oder Gittern aus Glasfasern gebildet, vorzugsweise von einer bis drei Folien. Es können noch mehr Folien verwendet werden, bis ihre kombinierte Dicke sie unbrauchbar sein lässt. Allgemein sind mehr als sechs Folien schwierig, es sei denn, die Foliendicke ist kleiner. Die Glasfaserfolien haben vorzugsweise eine Dicke von 0,0035 Zoll (00889 mm) mit einem Gewicht der Folien von 2,5 Unzen pro yd² (8,1 g pro mm²). Die Tabellen weiter unten zeigen Aspekte der Erfindung, wobei SA sich auf den Oberflächenbereich bezieht, V auf das Volumen, und der Zahntyp sich auf typische Abmessungen von Zähnen bezieht.
Es wird darauf hingewiesen, dass wenn mehr als eine einzige Gitter- oder Netzfolie 30 verwendet wird, jede der folgenden Folien vorzugsweise gegenüber der ersten Folie gedreht angeordnet ist, wie in den 1 bis 4 gezeigt. Die zweite Netz- oder Gitterfolie 32 ist in 2 gezeigt und die dritte 34 in 3. Die Wirkung der drei Folien 30, 32 und 34 ist in 4 gezeigt, wobei zu sehen ist, dass die Bedeckung der Zahnkrone 20 mit zusätzlichen Netz- oder Gitterfolien exzellent ist. Die Folien 30, 32 und 34 können alle identisch sein bis darauf, dass sie relativ zueinander gedreht angeordnet sind. Die 1 bis 3 zeigen die Draufsicht auf die jeweils neu hinzugekommenen Folien und in einer Perspektivansicht die kumulative Wirkung der jeweils hinzugekommenen Schichten in Bezug auf die vorangegangene Figur.
Für jede zu formende Zahnkrone wird eine Form (nicht gezeigt) verwendet, und die Fasern werden vorzugsweise in verschiedenen Richtungen gelegt und die Form wird geschlossen und Harz wird in die Form unter Druck injiziert, um die Fasern einzubetten und eine große Festigkeit zu erzeugen. Die Faserglasschichten können in einer Matte sein, aber überraschenderweise weisen einzelne Schichten aus Glasfaserfolien eine höhere Festigkeit auf unter einem günstigeren Kostengesichtspunkt. Die Glasfasern über der Zahnkrone sind mit Harz gesättigt und werden nach dem Entfernen aus der Form falls notwendig getrimmt.
Das Harz kann ein geeignetes Dentalharz sein, wie es in der Industrie verwendet wird. Es kann Epoxidharz sein, etwa wie EPO-TEK 301 von Epoxy Technology, Inc., 14 Fortune Drive, Billerica, MA 01821 USA. Das EPO-TEK 301 ist wie alle Epoxidharze ein Zweikomponenten-Epoxid mit einem Teil A und einem Teil B. Teil A enthält Bisphenol A Diglycidyl Ether-Harz und ein reaktives Lösungsmittel. Teil B enthält Trimethyl-1, 6-Hexanediamine. Jedes dental akzeptable Harz, das Epoxid enthält, kann verwendet werden. EPO-TEK 301 wurde getestet und wirkt gut.

Die Dentalheilkunde befasst sich mit Patienten, die einen sehr großen Bereich an Zahnfarben haben. Dem Harz kann ein Farbmittel zugefügt werden, um die Farbe zu erzeugen, die am besten mit dem Zahn übereinstimmt, der die Krone erhält. Dentale Farbmittel sind bekannt. Eine geeignetes und typisches Farbmittel ist Titanoxid, TiO₂. Titanoxid von 0,3 bis 1,2 Mikrometer ist bekannt. Eisenoxid (FeO₂) kann verwendet werden, um eine gelbe Farbe zu verleihen.

Total SA und V
Zahntyp	SA (mm^2)	Volumen (mm^3)
A medium	218.12	239.932
B klein	164.48	180.928
C medium	120.86	132.946
E klein	98.65	108.515

Glasfaser
	Zoll	mm
Dicke	0.0035	0.0889
Gewicht (Folie)	2.4	oz/yd^2	8.137E-05	g/mm^2


Epo Tek 301
Mischungsverhältnis in Gewichtsteilen	20:5 Verhältnis	4:1 Verhältnis	5 Teile insgesamt
ausgehärtete Dichte	1.08	g/cm^3	0.00108	g/(mm^3)
TiO₂
Mischungsverhältnis in Gewichtsteilen mit Epo-Tek 301	5:0.015 Verhältnis

	A Mittleres Maß
	Massenverhältnisse der Produkte (Gramm)
	Epo Tek 301	Glasfaser	TiO₂
wie getestet	0.259127	0.0887462	0.000778
niedrig	0.064782	0.0221865	0.000194
hoch	0.518253	0.1774924	0.001556

	B kleines Maß
	Massenverhältnisse der Produkte (Gramm)
	Epo Tek 301	Glasfaser	TiO₂
wie getestet	0.195402	0.066922	0.000586
niedrig	0.048851	0.01673	0.000147
hoch	0.390804	0.133844	0.001172

	C mittleres Maß
	Massenverhältnisse der Produkte (Gramm)
	Epo Tek 301	Glasfaser	TiO₂
wie getestet	0.143582	0.0491741	0.000431
niedrig	0.035895	0.0122935	0.000108
hoch	0.287163	0.0983483	0.000861

	C mittleres Maß
	Massenverhältnisse der Produkte (Gramm)
	Epo Tek 301	Glasfasern	TiO₂
wie getestet	0.117196	0.040138	0.000352
niedrig	0.029299	0.010034	8.79E-05
hoch	0.234392	0.080275	0.000703

	Gesamtmassenverhältnisse der Produkte
	Epo Tek 301	Glasfaser	TiO₂
wie getestet	33.22135	11.377716	1
75% Verminderung	8.305338	2.8444291	0.25
75% Erhöhung	58.13737	19.911004	1.75

Multiplikator für die Verhältnisberechnung: 128.2051282 Endgültiges Verhältnis: 8-58 Teile Epo Tek 2.8-20 Teile Glasfaser und 0,25-1,75 Teile TiO₂.
Beispiele von Zahnkronen ohne Glasfaser oder TiO₂ wurden getestet und die mittlere Kraft vor Bruch betrug 27,9 Pound (12,65 kg). Eine rostfreie Zahnkrone aus Stahl ergab im Test einen Ausfall bei einem Dehnungsbruch bei 160 Pound (72,57 kg). Eine Zahnkrone aus Zirkonium ergab im Test ein Versagen bei einem Sprödungsbruch bei 75 Pound (34,02 kg). Zahnkronen aus Zirkonium sind spröde und bilden scharfe Scherben, was ein Problem darstellt. Eine Zahnkrone nach der Erfindung, die mit Epoxid und Glasfasern hergestellt ist, versagte nicht bis zu einer Kraft von 199 Pfund (90,26 kg). Danach erfolgte eine plastische Verformung. Somit können Zahnkronen aus Glasfaser nach der Erfindung um das 2- bis 2,5-fache an Kraft aufnehmen wie Kronen aus Zirkonium. Zahnkronen aus Glasfaser nach der Erfindung sind daher sicherer und weniger gefährlich als Kronen aus Zirkonium. Menschliche Beißfestigkeit beim Kauen hat eine Kraft von 72 Pound (32,66 kg), was näher am Versagenspunkt von Zirkonium liegt, jedoch deutlich unterhalb des Versagenspunktes von Kronen nach der Erfindung.
Bei Fasern wurde Bezug genommen auf Glasfasern, jedoch können auch andere Fasern verwendet werden, etwa Quarzfasern, Kohlefasern oder Aramid-Fasern, wie DuPont Kevlar-Fasern. Die Verwendung der Bezeichnungen „Fasern“ und „Glasfasern“ sollen einen großen Bereich von Fasern umfassen, die zu einem Netz oder Gitter gebildet werden und dadurch der Zahnkrone nach der Erfindung Festigkeit vermitteln.
Zahnkronen werden hauptsächlich bei Menschen eingesetzt, können jedoch auch bei veterinären Anwendungen benutzt werden.
Die Erfindung kann in verschiedenen Formen verwirklicht werden, wie sie in den Zeichnungen und im Detail anhand von spezifischen Ausführungsformen vorzugsweise nach der Erfindung beschrieben sind. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch beispielhaft für das Prinzip der Erfindung, und es ist nicht beabsichtigt, die Erfindung auf spezielle Ausführungsformen, wie sie hier dargestellt sind, zu beschränken.
Dies vervollständigt die Beschreibung der bevorzugten und alternativen Ausführungsformen der Erfindung. Im Stand der Technik Bewanderte können Äquivalente zu spezifischen Ausführungsformen, wie sie hier beschrieben sind, erkennen, wobei diese Äquivalente von den Ansprüchen mit umfasst sein sollen.
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

US 7673550 [0010]

Claims

Zahnkrone, bei der die Krone im Wesentlichen aus dental verträglichen Harzen geformt ist, die mindestens eine Folie eines Gitters oder Netzes aus Fasern umhüllen.
Zahnkrone nach Anspruch 1, bei der die Fasern des Gitters oder Netzes aus Fasern einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Glasfasern, Quarzfasern, Aramidfasern oder Kohlefasern besteht.
Zahnkrone nach Anspruch 2, die drei Folien eines Gitters oder Netzes aus Fasern umfasst, wobei jede Folie gegenüber den anderen gedreht angeordnet ist.
Zahnkrone nach Anspruch 1, bei der das dental verträgliche Harz ein Epoxidharz ist.
Zahnkrone nach Anspruch 1, bei der die Folie eines Gitters oder Netzes aus Glasfasern gebildet ist.
Zahnkrone nach Anspruch 1, die ein Farbmittel enthält.
Zahnkrone nach Anspruch 6, bei der das Farbmittel Titanoxid ist.
Zahnkrone, umfassend ein dentales Epoxid, Glasfasern in Form von mindestens einer Folie eines Gitters oder Netzes aus Fasern und ein Farbmittel.
Zahnkrone nach Anspruch 8, bei der das dentale Epoxid 8 bis 58 Teile, die Glasfasern 2,8 bis 20 Teile und das Farbmittel 0,25 bis 1,25 Teile aufweist.
Zahnkrone nach Anspruch 9, umfassend drei Folien eins Gitters oder Netzes aus Fasern, wobei jede Folie gegenüber den anderen gedreht angeordnet ist.
Zahnkrone, die ein dentales Epoxid, mindestens eine Folie in Form eines Gitters oder Netzes aus Fasern aufweist, das in dem Epoxid eingebettet ist und ein Farbmittel, wobei die mindestens eine Folie eines Gitters oder Netzes aus Glasfasern, Kohlefasern, Aramidfasern oder Quarzfasern gebildet ist.
Zahnkrone nach Anspruch 11, umfassend drei Folien eines Gitters oder Netzes aus Fasern, wobei jede gegenüber den anderen gedreht angeordnet ist.
Zahnkrone nach Anspruch 12, bei der das dentale Epoxid 8 bis 58 Teile, Glasfasern 2,8 bis 20 Teile und die Farbe 0,25 bis 1,75 Teile aufweist.
Zahnkrone nach Anspruch 13, die ein Farbmittel enthält ist.