DE2615399B2

DE2615399B2 - Masse zum Plombieren von Zähnen

Info

Publication number: DE2615399B2
Application number: DE2615399A
Authority: DE
Inventors: Dmitrij Michajlovitsch Karalnik; Alla Ivanovna Kupzova Geb. Monastyrnaja; Galina Sacharovna Obuchova Geb. Kulijeva; Michail Vladimirovitsch Pikunov; Svetlana Tanovna Rogova; Anatolij Ivanovitsch Rybakov
Original assignee: CENTRALNYJ NAUTSCHNO-ISSLEDOVATELSKIJ INSTITUT STOMATOLOGII; GOSUDARSTVENNYJ NAUTSCHNO-ISSLEDOVATELSKIJ I PROEKTNYJ INSTITUT REDKOMETALLITSCHESKOJ PROMYSCHLENNOSTI GIREDMET
Current assignee: CENTRALNYJ NAUTSCHNO-ISSLEDOVATELSKIJ INSTITUT STOMATOLOGII; GOSUDARSTVENNYJ NAUTSCHNO-ISSLEDOVATELSKIJ I PROEKTNYJ INSTITUT REDKOMETALLITSCHESKOJ PROMYSCHLENNOSTI GIREDMET
Priority date: 1976-04-08
Filing date: 1976-04-08
Publication date: 1979-05-31
Also published as: DE2615399A1; DE2615399C3

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Stomatologie und konkreter auf Massen, die zum Plombieren von Zähnen bestimmt sind.

In der stomatologischen Praxis verwendet man verschiedene Arten der Ptombierungsmittel, z. B. Silberamalgam, Zemente, Kunststoffe. Eine besonders breite Anwendung beim Plombieren von Kauzähnen hat Silberamalgam gefunden, das über hohe physika- Jo fisch-mechanische Eigenschaften verfügt Da es aber Quecksilber enthält und da die Quecksilberdämpfe auf den menschlichen Organismus, insbesondere während der Amalgamvorbereitung, eine schädliche Einwirkung ausüben, entsteht das Problem der Schaffung neuer J5 Plombierungsmassen, die ihren Haupteigenschaften nach dem Silberamalgam nicht nachstehen, aber kein Quecksilber enthalten.

So wurden Massen vorgeschlagen, die Gallium oder seine Legierungen in Verbindung mit Nickel, Kobalt, Silizium, Palladium, Silber oder Zinn enthalten. Diese Massen erhält man durch Vermischen von Gallium oder seiner Legierungen mit den genannten Metallen, die in Pulverform genommen werden.

Bekannt ist auch eine Masse zum Plombieren von «5 Zähnen, die Gallium, Zinn und Kupfer in Massen-% wie folgt enthält: 27 bis 31 Gallium, 29 bis 30 Zinn, 40 bis 43 Kupfer (D. L. Smith, H. Y. C a u I. The Journal of the American Dental Association, 1956, V. 53, Nr. 6, S. 677—695). Eine solche Masse erhält man durch mechanisches Vermischen von 30 bis 35 Massen-% eutektischer Gallium-Zinn-Legierung, die Il Massen-% Zinn enthält, mit 65 bis 70 Massen-% Kupfer-Zinn-Pulverlegierung der Formel Cu₃Sn mit einer Dispersität von höchstens 40 mkm (325 Maschen). Die Pulverkornzusammensetzung wird von den Autoren nicht angeführt. Die Qi)Sn-Pulverlegierung wurde manuell in einem Achatmörser zerkleinert

In der Arbeit von Smith u.a. wird gezeigt daß wenn in die Masse mehr als 35, 7. B. 40 Massen-% w> flüssige Gallium-Zinn-Legierung eingeführt wird, sie Ober eine eine niedrige Festigkeit verfugt Dagegen wird beim Gehalt der flüssigen Legierung in einer Masse von 30 Massen-% die Masse, ungeachtet einer hohen Festigkeit, unplastisch und nicht geeignet zum Plombie- b5 ren von Zähnen. Deswegen ist es nicht möglich, die Erhöhung der Plastizität durch einfache Erhöhung des Gehaltes der flüssigen Gallium-Zinn-Legierung, wie es in den Untersuchungen von Smith u. a. gezeigt ist, zu erreichen, weil dies zu einer rapiden Verringerung der Festigkeit führt

Als Plombierungsmaterial empfehlen die Autoren folgende drei Varianten (in Massen-%):

1. Gallium — 31.0 Zinn — 29.0 Kupfer — 40,0

2. Gallium — 29.0 Zinn — 29.0 Kupfer — 42,0

3. Gallium — 27,0 Zinn — 30.0 Kupfer _% — 43,0

Die Festigkeitsgrenze beim Verdichten der erwähnten Masse liegt im Bereich zwischen 30,10- 36,80 kp/ mm².

In der genannten Uteratursteile empfehlen die Autoren die genannten Massen zum Plombieren, führen aber keine Ergebnisse klinischer Untersuchungen an.

Bei Prüfung der genannten Massen in einer Klinik wurde festgestellt, daß sie nicht genügend plastisch sind und in der Zahnhöhle langsam erstarren. Zur Erhöhung der Plastizität und zur Beschleunigung ihrer Erstarrung muß man beim Plombieren von Zähnen ein erwärmtes Instrument (Stopfer) verwenden, jedoch ist es während der Arbeit unbequem. Deswegen kann die genannte Masse in der stomatologischen Praxis keine breite Anwendung finden.

Ziel vorliegender Erfindung ist die Beseitigung der genannten Nachteile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Masse, die Gallium, Zinn und Kupfer enthält, zu vervollkommnen, um ihr erhöhte Plastizität zu verleihen und dabei hohe Festigkeit zu behalten.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch die Verbesserung der bekannten Masse zum Plombieren von Zähnen, erhalten durch Vermischen eutektischer flüssiger Gallium-Zinn-Legierung mit CujSn-Pulver. Die Endzusammensetzung der Masse mit einer Partikeldispersität von höchstens 40 um muß sein:

Gallium - 36 - 40 Zinn - 26 - 27 Kupfer - 34-37.

Man erhält sie durch Vermischen von 40 bis 45 Massen-% der genannten flüssigen Gallium-Zinn-Legierung mit 55 bis 60 Massen-% Cu₁Sn Pulver, das 55 bis 70 Massen-% QijSn-Fraktion von Partikeln mit Abmessungen unter 20 um enthält, wobei sie Teilchengroßen von nich; über 40 μπι aufweist

Die erfindungsgemäßc Masse verfügt über erhöhte Plastizität im Vergleich zur bekannten, und behält dabei hohe physikalisch-mechanische Eigenschaften, unter anderem erreicht die Festigkeit beim Verdichten 38,4 kp/mm². Dank guter Plastizität wird die Masse in die kariöse Zahnhöhle leicht eingeführt und ermöglicht eine leichte Plombenformung, ohne daß ein erwärmtes Instrument verwendet wini Die Plombe paßt gut an die Wandungen der Zahnhöhle, erstarrt schnell (IO min) und bleibt in der Mundhöhle im Laufe einer längeren Zeit gut erhalten.

Der erwähnte Effekt, und zwar erhöhte Plastizität in Verbindung mit einer hohen Festigkeit, ist unerwartet

Das ist aus folgendem ersichtlich: Führt man eine Gallium-Zinn-Legierung iin eine bekannte Masse in

einer Menge ein, die 35 Massen-% übersteigt, so erhält die Masse Plastizität, büßt aber dabei an Festigkeit ein. Die erfindungsgemäße Masse behält, ungeachtet des erhöhten Galliiim-Zinn-Legierungsgehalts, und zwar 40 bis 45 Massen-%, ihre hohe Festigkeit Das wird dadurch erklärt, daß für die Vorbereitung die Kupfer-Zinn-Pulverlegierung der Formel CujSn, mit einer Dispersität von maximal 40 mkm verwendet wird, und die Qi3Sn-Fraktion von Partikeln mit Abmessungen unter 20 mkm in einer Menge von 55 bis 70 Massen-% enthält

Auf diese Weise überwiegen in der erfindungsgemäß genommenen Kupfer-Zinn-Legierung Partikel kleiner Fraktionen. Der hohe Gehalt an kleinen Fraktionen hat eine große spezifische Pulveroberfläche und entsprechend ist ihre hohe Reaktionsfähigkeit bedingt. Das hat die Möglichkeit gegeben, den Gehalt der Kupfer-Zinn-Pulverlegierung in der Masse auf Werte im Bereich von 55 bis 60 Massen-% zu reduzieren und dadurch den Gallium-Zinn-Legi«*.rungsgehalt auf Werte im Bereich von 40 bis 45 Masscn-% zu erhöhen.

Tabelle

Im Zusammenhang mit der Erhöhung des Gehalts der genannten flüssigen Gallium-Zinn-Legierung erhielt die Masse eine große Plastizität; die Festigkeit hat sich dabei nicht verringert, da sich die Struktur infolge des Vorhandenseins der CujSn-Kupfer-Zinn-Legierung mit erhöhtem Fraktionsgehalt an Partikeln mit Abmessungen unter 20 mkm verändert hat

Die obengenannten Vorteile der vorgeschlagenen Masse können unter strenger Einhaltung ihres Vc -bein reitungsverfahrens erreicht werden.

Die Verletzung des prozentuellen Verhältnisses zwischen der flüssigen Gallium-Zinn-Legierung und der CusSn-Pulverlegierung sowie die Verletzung der genannten Dispersität des CujSn-Pulvers sichern nicht den Erhalt der Masse in der genannten Zusammensetzung und mit dem gewünschten Effekt

Um zeigen zu können, wie die Eigenschaften der

vorgeschlagenen Masse von der Zusammensetzung und vom Vorbereitungsverfahren abhängen, wird eine

Tabelle angeführt, in der vergleichsweise auch analoge Kennziffern für die bekannten Massen gegeben sind.

Chemische	Zusammen-	- 40,0
Setzung der Masse,	- 26,0
Massen-%	- 34,0
	- 38/)
Vorgeschlagene Masse	- 26,0
Gallium	- 36,0
Zinn	- 36,0
Kupfer	- 27,0
Gallium	- 37,0
Zinn	Masse
Kupfer	- 31,0
Gallium	- 29.0
Zinn	- 40,0
Kupfer	- 29,0
Bekannte	- 29,0
Gallium	- 42,0
Zinn	- 27,0
Kupfer	- 30,0
Gallium	- 43,0
Zinn
Kupfer
Gallium
Zinn
Kupfer

Gehalt der Flüssigkeit-Pulver- Plastizität QljSn-Pulverlegierung Verhältnis in der Masse

an Partikeln unter

20 mkm

Massen-%') Massen-%

Festigkeitsgrenze beim Verdichten nach 24 h

lcp/mm²

45:55

43:57

40:60

35:652)

33:672)

30:71)2) gute Plastizität

gute Plastizität

31,50

3430

38,40

kleine Plastizität 30,10

kleine Plastizität 34.20

kleine Plastizität 36,80

Anmerkungen:

¹J Die Werte wurden durch Sedimentationsanalyse der Cu;jSn-Pulverlegierung erhalten.

²) Das Pulver wurde nach dem Verfahren hergestellt, das in der Arbeit von Smith u. a. dargelegt ist

Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, enthält die vorgeschlagene Masse eine wesentlich größere Menge der flüssigen Gallium-Zinn-Legierung und ist deswegen plastischer. Das hat jedoch die Festigkeit nicht beeinflußt, ihr Wert entspricht dem erforderlichen Standard. Darin besteht der Hauptvorteil der Erfindung.

Neben der Anwendung der vorgeschlagenen Masse für ihre direkte Bestimmung — zum Plombieren von Zähnen — kann sie als Modellstoff bei der Herstellung von Porzellankronen verwendet werden.

Für Modelle eines geschliffenen Zahns bei der Herstellung von Porzellankronen verwendet man in der Praxis der orthopädischen Stomatologie verschiedene Stoffe: Kunststoffe, Zemente und Amalgam. Ein Nachteil der Kunststoffe und Zemente ist eine wesentliche Schrumpfung während der Erstarrung. Das wirkt negativ auf die Genauigkeit der hergestellten Porzellankronen. Bei Herstellung von Modellen fand deswegen Amalgam eine besonders breite Anwendung. Neben positiven Eigenschaften (Festigkeit, geringe Schrumpfung) hat Amalgam jedoch eine Reihe wesentlicher Nachteile: Die Notwendigkeit der Quecksilberan-

bi Wendung und langsames Erstarren. Demzufolge kann das Modell für die weitere Arbeit erst nach 6 bis 8 Stunden verwendet werden.

Die Anwendung der vorgeschlagenen Masse auf

Gallium-Grundlage für Modelle eines geschliffenen Zahns bei der Herstellung von Porzellankronen verfügt über eine Reihe von Vorteilen im Vergleich n\ Amalgam: der Stoff ist wesentlich plastischer und wiederholt genauer die Umrisse des geschliffenen Zahns; ein schnelleres Stofferslarren ermöglicht die Anwendung des Modells für die weitere Arbeit bereits nach 30 bis 60 min. Cine unwesentliche Volumenveränderung der vorgeschlagenen Masse ermöglicht die Herstellung von Porzellankronen mit einer hohen Präzision.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Frfindung werden konkrete Beispiele angeführt, die die Zusammensetzung und ihr Vorbercitungsverf;ihrcn zeigen.

Beispiel I
a) Vorbereitung des Cuj Sn-Pulvers

Die CujSn-Lcgicrung unterzieht man einer vorläufigen Zerkleinerung in einem Brecher, danach einer Feinzerkleinerung in einer Mühle, bis man Pi-Iver mit einer Dispersität von höchstens 40 mkm erhält, das eine Fraktion von Partikeln mit Abmessungen unter 20 mkm in einer Menge von 57 Masscn-% cnlhäli.

b) Vorbereitung

0,45 g eutektische flüssige Gallium-Zinn-Lcgicrung. die 11 Masscn-% Zinn enthält, legt man in eine Kapsel. In dieselbe Kapsel legt man 0,55 g Cuiön-Pulvcr, die entsprechend Punkt a) erhalten wurde, das entspricht dem prozentuellen Flüssigkeit-Pulver-Verhältnis 45 : 55. Die Kapsel legt man in einen Amalgammischer und innerhalb von 20 sck führt man das Vermischen durch. Die erhaltene pastenartige Masse entfernt man aus der Kapsel. Die fertige Masse verfügt über gute Plastizität. Ihre chemische Zusammensetzung in Masscn-%:

Gallium - 40,0
Zinn - 26,0

Kupfer - 34.0.

Die physikalisch-mechanischen Untersuchungen dieser Plombenmassc haben folgendes ergeben:

Beginn des Plastizitälsvcrluslcs	— 8 nun
linde des Plastizitätsverluslcs	— 35 min
l'csti^keitsgrenzc beim Verdichten
nach 24 Stunden, kp/mm²	- 31.50
Härteprüfung nach Brinell nach
24 Stunden, kp/mm²	- 0.70
Biegefestigkeit nacH24 Stunden.
kp/mm²	- 8.70
Kcrhschlagzähigkeit nach 24 Stunden
kp · cm/cm²	- 9.3

Beispiel 2

Die Vorbereitung der CujSn-Kupfcr-Zinn-Pulvcrlc gicrung und der Masse erfolgte entsprechend dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren. Man erhielt die CUiSn-Kupfcr-Zinn-Pulverlcgierung mit einer Dispersität von höchstens 40 mkm, die eine Fraktion von Partikeln mit Abmessungen unter 20 mkm in einer Menge von 60 Massen-% enthält. Die flüssige Gallium-Zinn-l.cgierung wurde mit der Kupfcr-Zinn-Pulvcrlegicmng im prozentuellen Verhältnis 43 :57 vermischt. !Jie erhaltene Masse verfügt über eine gute Plastizität. Die Masse hat folgende chemische Zusammensetzung in Ma. sen-%:

Gallium - 3H.0
Zinn - 2fi,0
Kupfer - 3(i.0.

Die physikalisch-mechanischen Untersuchungen dieser Masse haben folgendes ergehen:

Beginn des Plastiziiälsverliisies — 6 min

F.ndedes Plasli/ilälsvcrluslcs — 30 min

Festigkeitsgren/e beim Verdichten in nach 24 Stunden, kp/mm² - 34.50

I lärteprüfung nach Brinell nach

24 Stunden, kp/mm-' - 0.74

Biegefestigkeit nach 24 Stunden.

kp/mm² — 9.55

ι ■'■ Kcrbschlagzähipkeii nach 24 Stunden.

kp ■ cm/cm·' — 10.4

Beispiel 3

Die Vorbereitung der ("uiSn-Kupfer-Zinn-Pulvcrlc-.'It gieriHig und tier Masse erfolgte entsprechend dein im Beispiel 1 beschriebenen Ven/iircn. Man erhielt die ("uiSn-Kiiplcr-Zinn-l'iilverlegientn^ nut einer Dispersität von höchstens 40 mkm. die eine Fraktion von Partikeln mit Abmessungen unter 20 mkm in einer _>'i Menge von 68 Massen-% enthält. Die flüssige CJ: lliiini-Zinn-I.egieiung wurde mit der Kupfer-Zinn Pulverlegicruiig im pro/enluellen Verhältnis 40:60 vermischt. Die erhaltene Masse verfügt über gute Plastizität. Die Masse hat folgende chemische Ziisam «ι mcnsel/ung in Masscn-%:

Gallium - 36.0
Zinn - 27,(1

Kupier - 37.0.

Die physikalisch-mechanischen Untersuchungen dic- ^!' scr Masse haben (olgciidcs ergeben:

Beginn des Plasti/itälsverliiMes — 5 min

linde des Plasti/häisierliistcs — 25 min

Fesligkeilsgren/c beim Verdichten

nach 24 Stunden, kp/mm·' — iH.40

'" I lärlcprülimg nach ü r i η e 11 nach

24 Sliinden.kp/mm' - 8.70

Biegefestigkeit nai h 24 Stunden, kp/mm² — 10.40 Kerbsclilag/äliigkcii nach

24 Stunden, kp · cm/cm- — 11.3

Die nach Beispiel 2 erhaltene Masse wurde toxikologischen und klinischen Untersuchungen unterworfen.

Fs wurde (csipcslelll. dal) die Gallium-, Zinn· und

">ii Kiipfeimengen, die bei einer Plomhcnkorrosiou in dei Mundhöhle in den menschlichen Organismus gelangen können, nicht hoch sind und auf den menschlichen Organismus keinen schädlichen FinfltiU ausüben kön-'VIi. An Hand dieser Angaben sowie Studiimiergcbnissc

■ι. des Finflusscs auf Weichlcilc von Tieren bei einer Unlerliaulim|:'antalion der Masse und »uf die Zahnpulpa wurde die Sdilulilolpening gezogen, dall eine Toxizilät de¹" vorgeschlagenen Masse nicht /υ vcr/eicli neu ist.

mi Die iliirch^clührtc klinische Untersuchung von KK) PlomliL'u bei Fi wachsenen und von 2(K) Plomben bei Kindern /wci jähre nach dein Plombieren zeigte eine genügend hohe klinische Flfekl.'vitSl bei Verwendung dieser Masse. Die Plomben palltcn gut an die

i,-i Wandungen der Zahnhöhlen, behielten ihre l-oriii und riefen keine l'ihpaeiiU'ündimg hervor. Besonders wirk sam waren sie bei Behandlung von Kindern mit miilliplei Karies.

Claims

Patentanspruch:

Masse zum Plombieren von Zähnen auf der Grundlage einer Gallium-Zinn-Kupfer-Legierung. erhalten durch Vermischen eutektischer flüssiger Gallium-Zinn-Legierung mit 11% Zinn, mit Cu₃Sn-Pulver, dadurch gekennzeichnet, daß sie die genannten Metalle in folgenden Massen-% enthält:

Gallium — 36 bis 40 Zinn — 26bis27 Kupfer - 34 bis 37,

wobei das QbSn-Pulver eine Korngröße von höchstens 40 um aufweist und 55—70 Gew.-% dieses Pulvers eine Korngröße von unter 20μπι haben.