DE19835778A1

DE19835778A1 - Verankerung für herausnehmbaren Zahnersatz an Kronen oder Brücken

Info

Publication number: DE19835778A1
Application number: DE19835778A
Authority: DE
Inventors: Paul Martin Weigl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-08-07
Filing date: 1998-08-07
Publication date: 2000-02-17

Abstract

Die Verankerung für herausnehmbaren Zahnersatz an Kronen oder Brücken wird bisher mit variantenreichen Formen von lösbaren Verbindungselementen erzielt, die aufgrund ihrer konstruktiven und tribologischen Eigenschaften geruchsintensive Fäulnisbildung in Spalträumen, Korrosion, verschleißbedingten Friktionsverlust und eine schwierige Handhabung für den Patienten aufweisen. Die neue Verankerung soll geruchs- und korrosionsfrei sein und sich durch Verschleißfreiheit und leichte Handhabung für den Patienten auszeichnen. DOLLAR A Eine konische Patrize (3) zur Verankerung eines herausnehmbaren Prothesengerüsts (6) wird durch einen Verbinder (2) mit dem festsitzendem Kronen- oder Brückengerüst (1) zu einer festen Einheit. Eine korrespondierende, nahezu spaltfrei passende Matrize (4) aus galvanogeformten Feingold wird dabei in das Prothesengerüst (6) eingeklebt. DOLLAR A Die Dimensionierung der Patrize (3) sowie die tribologischen Effekte von Feingold, Speichel und hochglanzpolierten keramischen oder metallischen Oberflächen ermöglichen technisch reproduzierbare und klinisch erwünschte Haftkräfte der Prothese, die in der Funktionsperiode weder zu- noch abnehmen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verankerung für herausnehmbaren Zahnersatz gemäß den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben Merkmalen.

Stand der Technik

In der Zahnheilkunde stehen heute für den herausnehmbaren Zahnersatz eine Vielzahl von Verankerungssystem zur Verfügung ^[8]. Häufige Anwendung finden Geschiebe an primär verblockten Kronen- und Brücken, Riegel, Stege, Klammern, Kugelanker und Doppelkronensysteme. Magnetretinierte Prothesen ^[11] beschränken sich auf Implantatpfeiler.

Ein perfektes Verankerungselement für herausnehmbaren Zahnersatz sollte folgende Parameter in optimaler Ausprägung aufweisen:

- Pfeilerzahnbelastung und -verlustrate
- Handhabung für den Patienten
- Hygienefähigkeit
- Ästhetik
- Haftkraftstabilität
- Biokompatibilität
- Prothesenkinetik
- Erweiterbarkeit nach Pfeilerverlust
- Herstellungskosten
- Nachsorgeaufwand

Leider sind jedoch alle Verankerungssysteme kompromißbehaftet und erfüllen obige Parameter teilweise unbefriedigend ^[8]. Dieser Umstand begründet auch, bei gegebener Indikation die festsitzende Versorgung zu bevorzugen. Besteht die Indikation für herausnehmbaren Zahnersatz, ist die Wahl des Verankerungselements anhand der bekannten Vor- und Nachteile kritisch abzuwägen.

Teleskopsysteme für herausnehmbaren Zahnersatz basieren meistens auf dem Konstruktionsprinzip mit Doppelkronen. Hier wird der Zahn zur Aufnahme einer Primärkrone beschliffen. Die korrespondierende Sekundärkrone ist im Prothesengerüst fest integriert.

Doppelkronensysteme erfüllen die Anforderungen für Verankerungselemente in einigen Punkten sehr gut. Die einfache Handhabung für den Patienten, die exzellente Zugänglichkeit der Pfeilerzähne für Hygienemaßnahmen, die axiale und somit physiologische Pfeilerzahnbelastung, und die sehr gute Kippmeiderfunktion bewährten sich ^{[4, 6]}. Die einfache Erweiterbarkeit des Zahnersatzes nach Pfeilerverlust sowie die gute Integrationsmöglichkeit von Implantatpfeilern bieten dem Behandler weitere große Vorteile. Demgegenüber bestehen bekannte ästhetische Nachteile von doppelkronengestütztem Zahnersatz:
Eine Doppelkrone benötigt konstruktionsbedingt einen erhöhten Platzbedarf, der entweder durch einen zusätzlichen Hartsubstanzabtrag bei der Präparation der Pfeilerzähne geschaffen wird oder überdimensionierte, unästhetische Verblendungen verursacht.

Achsdivergenzen von Pfeilerzähnen verschärfen zudem den Zielkonflikt zwischen substanzschonender Präparation und akzeptablen ästhetischen Resultaten. Einer alleinigen Kompensationen der Achsdivergenzen durch die Primärkronen sind aufgrund der entstehenden Überhänge enge Grenzen gesetzt.

Eine Retraktion der marginalen Gingiva im sichtbaren Bereich kann während der Funktionsperiode auftreten. Das Metall der Primärkronen ist erkennbar und wirkt ästhetisch äußerst unbefriedigend.

Nach der Herausnahme von doppelkronengestütztem Zahnersatz empfinden viele Patienten eine Entstellung ihres Aussehens. Der Demaskierungseffekt wird insbesondere durch die sichtbaren metallfarbenen Primärkronen verstärkt.

Für den herausnehmbaren Teil des Zahnersatzes werden Metallgerüste in der Regel mit Verblendkunststoffen kombiniert, da keramische Werkstoffe eine unvorsichtige Handhabung durch den Patienten (elastische und plastische Deformationen bei unsachgemäßen Einsetzen, Herausnehmen oder Herunterfallen des Zahnersatzes) nicht standhalten. Die Verblendkunststoffe können jedoch die natürliche Farbbrilianz und Farbbeständigkeit von Verblendkeramiken nicht erreichen. Zudem besteht eine erhöhte Plaqueaffinität bei Verblendkunststoffen. Somit erzielt doppelkronengestützter Zahnersatz nie den Grad an natürlicher Ästhetik wie Zahnersatz mit keramischen Verblendungen.

Einen vielgenutzten Ausweg bietet hier folgendes Vorgehen: bei ästhetisch anspruchsvollen Patienten können festsitzende, verblockte Frontpartien aus metallkeramisch verblendeten Kronen und Brücken mit herausnehmbaren, kunststoffverblendeten Freinendsätteln kombiniert werden ^[8]. Die Indikation ist vor allem daher häufig, weil der Zahnverlust meistens im Seitenzahnbereich eintritt und die Frontzähne aufgrund der guten Zugänglichkeit für oralhygienische Maßnahmen länger als die Seitenzähne verweilen.

Die Pfeilerzähne im Frontzahnbereich werden durch die Gerüste der Kronen oder Brücken verblockt, um die kaukraftbedingte Hebelwirkung des herausnehmbaren Zahnersatzes auf den endständigen Pfeilerzahn ohne Überlastung des Zahnhalteapparates zu übertragen ^[8].

Probleme bei der Verankerung von herausnehmbaren Zahnersatz an Kronen oder Brücken

Die Verankerung des herausnehmbaren Zahnersatzes erfolgt mit variantenreichen Formen von lösbaren Verbindungselementen, die aufgrund Ihrer konstruktiven und tribologischen Eigenschaften geruchsintensive Fäulnisbildung in Spalträumen, Korrosion ^{[9, 12]} verschleißbedingten Friktionsverlust ^{[2, 5, 7]} und eine schwierige Handhabung für den Patienten ^[8] aufweisen.

Die Spalträume sind technisch kaum zu vermeiden, weil eine gewisse Spielpassung bei der Herstellung der Patrize und Matrize der Verbindungselemente werkstoffbedingt erforderlich ist (sonst zu große Klemmwirkung oder Kaltverschweißung der Fügeflächen!) oder aufgrund des Formgebungsverfahrens (maschinengefräst, Guß, Funkenerosion) nicht vermeidbar ist. Diese dann in Spielpassung stehenden Matrizen und Patrizen werden oft mit Klemmbacken, Federn, Schrauben oder Retentionsstiften versehen, um Abzugskräfte zum Trennen der Verankerung und somit zum Herausnehmen der Prothese einstellen zu können. Bei allen diesen Verankerungssystemen ist nach einer relativ kurzen Funktionsperiode ein Nachstellen oder Auswechseln der Friktionselemente erforderlich.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Schwierigkeiten bei der Verankerung von herausnehmbaren Zahnersatz mit geringem Aufwand zu beseitigen. Die Verankerung soll einen geringen Fertigungsaufwand erfordern, hohe Verschleißfestigkeit und eine weitgehend konstante Abzugskraft aufweisen. Zudem sollen Spalträume auf ein Minimum reduziert werden und durch geeignete Auswahl der Materialien Korrosion vermieden werden.

Die gemäß der Erfindung beschriebene Verankerung ermöglicht zudem eine effiziente und rationelle Arbeitsweise des Zahntechnikers und des Zahnarztes bei der Herstellung der prothetischen Rehabilitation.

Lösung

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erreichte Vorteile

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass mit der Materialkombination zwischen Patrize (3) und Matrize (4) sowie dem Formgebungsverfahren der Matrize (4) ein Verankerungselement von höchster Präzision zwischen den Fügeflächen entsteht. Die Verbindung zu dem festsitzenden, meist keramisch verblendeten Kronen- oder Brückenzahnersatz erfolgt über einen Verbinder (2).

Ein minimaler Fügespalt kann automatisch und damit leicht realisiert werden, wenn eine Matrize aus Feingold nach Anspruch 5 direkt auf die Oberfläche der Patrize aufgalvanisiert wird ^[1].

Die Außenkontur der Patrize (3) wird nach Anspruch 6 mit einer Lage Silberleitlack versehen. Anschließend wird die Patrize (3) in einen Galvanisierautomaten gegeben. Das Feingold lagert sich auf der originalen Außenoberfläche der Patrize ab, lediglich nach Anspruch 6 getrennt durch einen Silberleitlackfilm von ca. 2 µm Schichtstärke. Die Feingoldkappe entsteht mit diesem Verfahren automatisch immer hochpräzise zu der jeweiligen Patrize, d. h. jede Patrize (3) erhält eine individuell gefertigte und im Galvanobad hochpräzise angepasste Matrize (4). Im Gegensatz zu industriell, somit meistens mit Fräsmaschienen oder Funkenerosion geformten Matrizen oder vom Zahntechniker gegossenen Matrizen können auf einfache und elegante Weise viel höhere Passungspräzisionen erzielt werden. Galvanisierungszeit und Stromstärke werden so gewählt, daß sich nach Anspruch 7 Schichtstärken von ca. 80 bis 200 µm, vorzugsweise 100 µm bilden. Die Feingoldkappe (4) läßt sich leicht von der Patrize (3) trennen, weil nach Anspruch 4 polierte und exakt plane Außenflächen vorliegen sollen. Der Silberleitlack wird von der Innenseite der Feingoldkappe durch kurzes Einwirken von hochprozentiger Salpetersäure entfernt. Ein diffiziles Einstellen der Haftkraft entfällt.

Messungen an metallographischen Schliffen zeigen die hohe Passungspräzision zwischen den Fügeflächen. Der Spalt zwischen den Fügeflächen beträgt im Mittel 5 µm ^[10]. Diese enorme Passungspräzision zwischen der Patrize (3) und dem galvanogeformten Feingold muß jedoch auch beibehalten werden, wenn mehrere Patrizen (3) über ein Prothesengerüst (6) weitspannig miteinander verblockt werden. Eine nach Anspruch 1, vorzugsweise im Patientenmund durchgeführte definitive Verklebung der Feingold-Matrizen mit dem Prothesengerüst (6) erzielt diese über weite Distanzen extrem hohe Paßgenauigkeit immer ^[3]. Als Kleber (5) können vorzugsweise selbsthärtende Komposits zum Fügen von Metallgerüsten für Zahnersatz eingesetzt werden. Einer nach Anspruch 10 nicht rotationssymetrischer, vorzugsweise asymmetrisch elliptischer Querschnitt (siehe Abb. 4) der Patrize (3) verhindert hierbei ein Einkleben der Matrize (4) in einer nicht exakt korrespondieren Position zur Patrize (3), die durch fehlerhaftes Aufsetzen einer rotationssymetrischen Matrize (4) auf die Patrize (3) entstehen könnte. Zudem kann auf der vestibulären Seite des herausnehmbaren Zahnersatzes mehr Platz für eine Verblendung gewonnen werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben. Die Patrize oder die Fügefläche der Patrize soll vorzugsweise aus einer Industriekeramik (z. B. Aluminiumoxid oder Zirkonoxid) gefertigt sein.

Da zwischen dem Feingold der Matrize (4) und der keramischen Außenoberfläche der Patrize (3) keine Kaltverschweißungen auftreten ^[2], verbleiben folgende Haftmechanismen:
Der Speichelfilm im Fügespalt verursacht eine Haftkraft, die auf zwei physikalischen Phänomenen basiert. Beim Trennen der Matrize (4) von der Patrize (3) entsteht ein Unterdruck, der über die kapillaren Spalträume ausgeglichen werden muß. Die von der Spaltbreite abhängigen Strömungswiderstände (Hagen-Poiseuillesches Gesetz) wirken der Trennung beider Komponenten entgegen. Die zweite Ursache beruht auf der Adhäsion von Flüssigkeiten. Die enorme Adhäsionskraft von Wasser z. B. zwischen zwei Glasplatten ist bekannt: die Glasplatten lassen sich leicht gegeneinander verschieben, jedoch schwer in orthogonaler Richtung trennen. Je dichter die beiden Platten aneinanderliegen, d. h. je planer die Oberflächen sind, desto größer ist die resultierende Adhäsion.

Die durch den Speichel erzeugte Haftkraft hängt somit stark von einem geringen Fügespalt zwischen Keramikpatrize und der korrespondierenden Matrize ab und ist unabhängig von der vorher aufgebrachten Kaukraft.

Hierbei ist zu achten, daß eine genügend große Mantelfläche der Patrize für einen ausreichend großen Speichelfilm zwischen Patrize (3) und Matrize (4) sorgt, damit eine ausreichende Haftkraft für den herausnehmbaren Zahnersatz erzeugt wird. Die in dem Anspruch 8 definierte Fläche von 65 bis 90 mm² hat sich klinisch bewährt. Zudem erleichtert eine in diesen Ausmaßen dimensionierte Patrize (3) (Siehe Abb. 3 und Abb. 4) dem Patienten das Einsetzen seines herausnehmbaren Zahnersatzes erheblich - im Vergleich zu den zur Zeit marktüblichen, sehr viel kleiner dimensionierten Verankerungssystemen zwischen fesitzenden Kronen oder Brücken und herausnehmbaren Zahnersatz ^[8]. Dieser Vorteil wird durch die nach Anspruch 9 ausgeführte konische Gestaltung der Patrize noch weiter ausgeprägt.

Zudem treten in diesem tribologischen System keine Verschleißvorgänge durch Oberflächenzerüttung oder ähnlichem auf. Im Maschinenbau werden z. B. bei hohen Anforderungen bezüglich der Verschleißfestigkeit keramikbeschichtete Lager eingesetzt ^[2].

Keramiken zählen zu den nichtleitenden Werkstoffen. Eine Spaltkorrosion zwischen dem Feingold und der Keramik kann nicht auftreten.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 3 angegeben. Die Weiterbildung nach Patentanspruch 3 ermöglicht eine sehr kostengünstige Produktion der Patrize (3) aus Reintitan oder einer Titanlegierung. Das Durchbruchspotential von Feingold und Titan ist zudem im Mundmilieu etwa gleich, d. h. auch hier tritt keine oder nur sehr geringe Korrosion zwischen der Matrize (4) und Patrize (3) ein. Der Haftmechanismus wird durch eine Komponente ergänzt - einer Kaltverschweißung zwischen Titan und Feingold. Die geringfügig höher ausfallenden Haftkräfte können jedoch bei Bedarf durch etwas kleiner dimensionierten Matrizen (4) kompensiert werden. Werden extrem hohe Abzugskräfte erforderlich, kann durch die Fertigung der Patrize aus einer hochgoldhaltigen Dentallegierung eine erhebliche Kaltverschweißung zwischen der Patrize (3) und der Feingold- Matrize (4) erreicht werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 11 angegeben. Die Weiterbildung nach Patentanspruch 11 ermöglicht eine Montage der Patrize (3) an den Verbinder (2) mit einer Schraube (12) (Siehe Abb. 5). Diese Verbindungsart ist vor allem bei Patrizen aus Keramik vorteilhaft.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Abb. 1 die Verankerung für herausnehmbaren Zahnersatz an Kronen oder Brücken, bestehend aus dem Verbinder 2, der eine starre Ankopplung zwischen dem Kronengerüst 1 und der Patrize 3 herstellt. Die Matrize (4) aus galvanogeformten Feingold ist durch einen Kleber (5) fest mit dem Prothesengerüst (6) verbunden. Das Prothesengerüst ist mit einer Verblendung, vorzugsweise aus Kunststoff, versehen. Um eine Überlastung der Pfeilerzähne (8) für die festsitzenden Kronen- oder Brücken zu vermeiden, muß eine Verblockung von mindestens zwei Pfeilerzähnen mittels des Kronen- oder Brückengerüsts (1) angestrebt werden. Damit wird einer Schädigung des Parodontalapparats (9) und nachfolgendem Abbau des Knochens (10) vorgebeugt.

Um eine gute Hygienemöglichkeit zwischen Verbinder (2) und der darunter befindlichen Gingiva (11) zu erreichen, soll der Verbinder zur Gingiva mindestens eine Abstand von ca. 1 bis 2 mm aufweisen.

Abb. 2 die Situation nach dem Lösen der Verankerung beim Herausnehmen der Prothese.

Abb. 3 eine Ausschnittsvergrößerung der Verankerung nach Abb. 1. Die Höhe der konischen Fügefläche soll etwa 6 mm betragen, der Konuswinkel α bis zu 4°.

Abb. 4 einen Querschnitt durch die Verankerung, die in Abb. 3 dargestellt ist. Die nicht rotationssymmetrische Form der konischen Patrize (3) ist in der Zeichnung in einem asymmetrischen elliptischen Querschnitt realisiert. Die Schichtstärke der Feingoldmatrize (4) und des Klebers (5) sollte vorzugsweise ca. 100 µm betragen.

Abb. 5 eine Variante zur Befestigung der Patrize (3) an dem Verbinder (2) mittels einer Schraube (12). Der Schraubenzugang der Patrize (3) soll nach der Montage durch ein Komposit (13) verschlossen werden.

Bezugszeichenliste

1

Kronengerüst

2

Verbinder

3

Matrize

4

Patrize

5

Kleber

6

Prothesengerüst

7

Verblendung

8

Pfeilerzahn

9

Parodontalapparat

10

Knochen

11

Gingiva

12

Schraube

13

Komposit

Literaturstellen

1. Diedrichs, G., Rosenhain, P.: Galvano-Außenteleskope in der direkten Technik. Quintessenz 42, 49 (1991)
2. zum Gahr, ICH.: Reibung und Verschleiß. Deutsche Gesellschaft für Metallkunde (1993)
3. Janko, S., Weigl, P., Lauer, H.-Ch.: Long term behaviour of intraoral adhered rigid taper crown anchorage. J Dent Res 77, 1240 (Abstr 267) (1998)
4. Nickenig, A., Kerschbaum, Th.: Langzeitbewährung von Teleskop- Prothesen. Dtsch Zahnärztl Z 50, 753 (1995)
5. Ohkawa, S., Okane, H., Nagasawa, T. und Tsuru, H.: Changes in retention of various telescope crown assemblies over long-term use. J Prosthet Dent 64, 153 (1990)
6. Stark, H., Schrenker, H.: Bewährung teleskopverankerter Prothesen - eine klinische Langzeitstudie. Dtsch Zahnärztl Z 53, 183 (1998)
7. Stüttgen, U.: Das Reibungs- und Verschleißverhalten teleskopierender Prothesenanker. Quintessenz, Berlin (1985)
8. Stüttgen, U., Hupfauf, L.: Kombiniert festsitzend-abnehmbarer Zahnersatz. In: Koeck, B. (Hrsg.): Praxis der Zahnheilkunde, Bd. 6. Teilprothesen, Urban & Schwarzenberg, München 1996, S. 165
9. Tschernitschek, H., Scheller, H., Freistedt, M.: Allergien auf Dentallegierungen - Entwicklungen seit 1982. Dtsch Zahnärztl Z 50, 733 (1995)
10. Weigl, P., Kirschner, T., Hopp, M., Lauer, H.-Ch.: Qualities of direct electroplated gold copings used as telescope retainer. J Dent Res 77, 1239 (Abstr 263) (1998)
11. Wirz, J., Jäger, K. und Schmidli, F.: Magnetverankerte (implantatgesicherte) Totalprothesen. Schweiz Monatsschr Zahnmed 104, 1235-1245 (1994).
12. Wirz, J., Adler, A. und Schmidli, F.: Metallunverträglichkeit. Schweiz Monatsschr Zahnmed 99, 73-82 (1989).

Claims

1. Verankerung für herausnehmbaren Zahnersatz, enthaltend eine mit auf Zähnen oder Implantaten befestigten Kronen- oder Brückengerüsten fest verbindbare Patrize (3) und eine von dieser lösbare Matrize (4), welche mit dem herausnehmbaren Zahnersatz fest verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (4) aus galvanogeformten Feingold besteht und mit einem Kleber (5) fest in das Prothensengerüst (6) eingefügt wird, wobei die Patrize (3) und die Matrize (4) miteinander korrespondierende konische Oberflächen aufweisen.

2. Verankerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügefläche der Patrize (3) oder die gesamte Patrize (3) aus Keramik besteht.

3. Verankerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügefläche der Patrize (3) oder die gesamte Patrize (3) aus Reintitan, einer Titanlegierung oder aus einer Dentallegierung besteht.

4. Verankerung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Patrize (3) exakt plan und poliert, insbesondere hochglanzpoliert, ausgebildet ist.

5. Verankerung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (4) durch direktes Aufgalvanisieren von Feingold auf die Oberfläche der Patrize hergestellt wird.

6. Verankerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Patrize (3) vor dem Aufgalvanisieren mit einer entfernbaren Schicht, insbesondere aus Silberleitlack, versehen ist.

7. Verankerung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtstärke der Feingold-Matrize (4) 80 bis 200 µm, vorzugsweise 100 µm beträgt.

8. Verankerung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche der Patrize (3) 65 bis 90 mm², vorzugsweise 75 mm² beträgt, oder diese Mantelfläche durch zwei kleinere Patrizen, die im Zahnbogen und zahnbezogen angeordnet sind, ersetzt wird.

9. Verankerung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Konuswinkel α der Patrize 1 bis 4°, vorzugsweise 4° beträgt.

10. Verankerung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Patrize (3) einen nicht rotationssymetrischen, vorzugsweise einen asymmetrischen elliptischen Querschnitt aufweist.

11. Verankerung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbinder (2) und die Patrize (3) mit einer Schraube (12) zusammengefügt werden.