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Dental-Retentionsstift
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Die Erfindung bezieht sich auf Dental-Retentionsstifte nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Dental-Retentionsstifte werden in der Technik der Zahnrestaurierung
eingesetzt, für den Füllungsaufbau in der gesunden Zahnhartsubstanz eine Haupt-
oder Zusatzretention zu erreichen. Dabei wird der Stift mit einem Abschnitt in eine
Bohrung in der Zahnhartsubstanz so eingesetzt, vorzugsweise eingeschraubt, daß der
andere Abschnitt aus der Zahnhartsubstanz vorsteht und um ihn herum die Füllung
angebaut werden kann. Metallstifte gehen dabei mit dem vüllungsaufbau eine mechanische
Verbindung ein, wobei der dem Füllungsaufbau zugeordnete Teil des Stiftes zur Verbesserung
dieser raechanischen Verbindung mit dem BüllungsI,laterial z.B. schraubenförmig
oder in sonstiger Weise mit vorspringenden und zurückspringenden Verformungen oder
Hinterschneidungen versehen ist, damit die Füllmasse, insbes. bei Zugbeanspruchung,
sich nicht leicht vom Stift lösen kann. Da aber auf die Füllungsmasse beim Kauen
erhebliche Beanspruchungen, z.B. in Form von Zugkräften, ausgeübt werden, reicht
eine derartige mechanische Verbindung, die einen ehal:ten Körperschluß zwischen
Stift und Füllungsaufbau nicht eröglicht,im allgemeinen nicht aus Stellen, an denen
der Stift mit der Füllmasse nicht fest und vollflächig anliegt, sind jedoch Schwachstellen,
die nicht zur Festigkeit und Haltbarkeit der Füllung bzw. der Verbindung der Füllung
mit der Zahnhartsubstanz beitragen. Es werden deshalb häufig im Durchmesser vergrößerte
Stifte oder mehrere Stifte parallel verwendet, die jedoch die Zahnhartsubstanz wegen
der erforderlichen größeren Bohrungsquerschnitte stark schwächen, so daß diese Methode,
die bisher in weitem Umfang angewendet wird, nicht zufriedenstellen kann. Dies gilt,
soweit es sich bei den Füllungen um heutzutage fast ausschließlich verwendete Xunststoff-rüllungen
handelt, da diese mit dem Metall des Stiftes keine chemische Verbindung eingehen.
Eine solche chemische Verbindung läßt sich erzielen, wenn mit Gold überzogene Stifte
verwendet
werden und als Füllungsmaterial Almagam angewendet wird. Da jedoch Almagamfüllungen
in der Zahnheilkunde im Frontzahnbereich verwendet werden und die Restauration mit
Kunststoffüllungsmaterialien im Seitenzahnbereich im Zunehmen begriffen ist, ist
eine derartige Methode von immer geringer werdender Bedeutung, so daß heutzutage
die Verbindung zwischen einem Retentionsstift aus Metall und der Füllungsmasse aus
Kunststoff oder anderen nichtmetallischen Materialien in der Regel eine rein mechanische
Verbindung ergibt.
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Eine derartige rein mechanische Verbindung hat gegenüber einer rein
chemischen bzw. chemischen und mechanischen Verbindung entscheidende Nachteile,
da bei der mechanischen Verbindung Mikrorandspalte auftreten, die minimale Relativbewegungen
zwischen Stift und Füllungsmasse zulassen. Diese Randspalte führen, da Flüssigkeit
und Speisereste in sie eintreten können, zu Korrosionserscheinungen. Des weiteren
tritt eine Färbung des Füllungsmaterials und ein Durchscheinen des dunklen Metallstiftes
auf. Schließlich und insbes.
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ist die Retentionskraft eines Stiftes mit rein mechanischer Verbindung
zum Füllungsmaterial erheblich geringer als eine chemische oder eine chemisch mechanische
Bindung.
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Aufgabe der Erfindung ist es, Dental-Retentionsstifte der gattungsgemäßen
Art so auszugestalten, daß eine einwandfreie chemische Verbindung zwischen der Stiftoberfläche
und dem Füllungsaufbau zusätzlich und unabhängig oder abhängig von der mechanischen
Verbindung erzielt werden kann, daß damit die Festigkeit der Verbindung zwischen
Stift und Füllungsmaterial wesentlich erhöht und als Folge davon die wirksame Verbindungsfläche
wesentlich kleiner gehalten werden kann, und daß das Auftreten von Mikrorandspalten
wirksam verhindert wird.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Kennzeichens
des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
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Mit einem Haftvermittler nach der Erfindung auf dem Dental-Retentionsstift
wird erreicht, daß die Oberfläche des Stiftes eine chemische Verbindung mit dem
Füllungsmaterial des Füllungsaufbaues eingeht, wodurch eine feste und absolut dichte
Bindung erzielt wird, die sich im wesentlichen über die gesamte Oberfläche des zweiten
Stiftabschnittes erstreckt. Die Fläche, auf der eine Bindung eingegangen wird, ist
deshalb im Vergleich zu einer mechanischen Verbindung, bei der die Füllmasse über
einen Mikrorandspalt mit der Stiftoberfläche in Berührung steht, erheblich größer.
Diese Fläche kann noch dadurch vergrößert werden, daß die Stiftoberfläche z.B. durch
Gewindegänge oder durch anderartige Erhebungen und Vertiefungen, oder aber durch
Verästelungen, Aufrauhungen und dergl. in der Oberflächenstruktur in besonderer
Weise ausgestaltet bzw. verändert wird. Die Retentionskraft wird bei den erfindungsgemäßen
Stiften um ein Mehrfaches bis Vielfaches gegenüber Stiften mit mechanischer Verbindung
zwischen Stiftoberfläche und Füllungsmaterial erhöht (z.B. im Verhältnis von einigen
Newton/mm2 zu 50 Newton/mm2.
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Insbesondere hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, über der HafTermittlerschicht
eine weitere äußere Schicht vorzusehen, die die Haftvermittlerschicht umschließt,
um sicherzustellen, daß der Haftvermittler während der Handhabung und vor sowie
während des Einsetzens in die Zahnhartsubstanz nicht beschädigt und damit die chemische
Verbindung nicht stellenweise unterbrochen wird. Diese weitere äußere Schicht kann
eine beliebige Schutzschicht, z.B. in Form einer der nachstehend angegebenen Schichten,
wie Opakerschicht, Füllungsmaterialschicht usw. sein. Diese äußere Schicht ist nach
einer speziellen Ausführungsform der Erfindung so ausgebildet, daß sie an dem Stiftende,
das dem der Zahnhartsubstanz zugeordneten Ende entgegengesetzt ist, zu einem Ansatz
ausgebildet ist, der zum Einschrauben des Stiftes in die Zahnhartsubstanz z.B. einen
Schraubendreherschlitz, einen Mehrkantkopf oder dergl. zur Aufnahme eines Schraubenschlüssels
oder
dergl. und eine Sollbruchstelle aufweist, damit an dieser Stelle am Ende des Einschraubvorganges
der Ansatz vom Stift bricht und der Ansatz entfernt werden kann.
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Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Ansatz mit
einer Zwischenplatte oder dergl. versehen, die mit der äußeren Schicht des Retentionsstiftes
lösbar so befestigt ist, daß beim Eindrehen des Stiftes in die Zahnhartsubstanz
der Ansatz mit Platte sich vom Stift analog einer Sollbruchstelle löst.
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Anstatt den Ansatz als Vorrichtung zum Eindrehen des Stiftes auszubilden,
kann der Stift selbst als derartige Vorrichtung ausgebildet sein, indem die äußere
Schicht über dem Stift in Form eines Vielkants ausgebildet ist, mit dem ein Schraubenschlüssel
(Kopfschlüssel) zum Einschrauben des Stiftes in die Zahnhartsubstanz zusammenwirkt.
Anstelle eines Vielkants kann auch eine ellipsenförmige oder dergl. von der Kreisform
abweichende Querschnittsform verwendet werden. Auch kann anstelle eines Schraubenschlüssels
ein anderes Werkzeug Verwendung finden.
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Als Haftvermittler haben sich beispielsweise als besonders geeignet
herausgestellt: a) Metalloxyde, z.B. Keramikmaterial, Porzellan, die als Überzug
auf den Metallstift aufgebracht bzw. auf gebrannt, aufgeglimmt oder aufgesputtert
werden. Derartige Metalloxyde sind z.B. SiO2, A1203, oder durch besondere Stiftzusammensetzung
und Verfahrensweise der aus dem Stift gewonnenen Metalloxyde.Auf diese Metalloxydschicht
wird ein Silan-Haftvermittler aufgebracht, der mit dem entsprechenden Metalloxyd,
z.B. Siliziumo;yd oder Aluminiumoxyd reagiert.
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b) Siliziumoxyd-Kohlenstoff, SiOxC; eine derartige Schicht wird nach
dem sogenannten Silicoater-Verfahren auf die Oberfläche des Metallstiftes aufgebracht
und ergibt über einen Silanhaftvermittler eine ausgezeichnete chemische Verbindung
zwischen der Metallstiftoberfläche und einem Runststoff-Füllungsmaterial.
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c) Decklacke in Form von Lösungen von Aminen, Alkylen, Resolharzen
oder dergl. in wärmehärtender (oder kalthärtender) Form stellen ebenfalls Haftvermittler
dar, die eine chemische Verbindung zwischen der Stiftoberfläche und dem Kunststoff-Füllungsmaterial
ergeben. Derartigen Decklacken können Farbstoffe beigegeben sein, so daß die Haftvermittlerschicht
gleichzeitig als Opakerschicht dienen kann. Eine Ausführungsform eines derartigen
Decklacks ist der EB3-Lack.
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d) Epoxydharze.
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Eine spezielle Ausführungsform eines Metallstiftes nach der Erfindung
mit Haftvermittler in Form von Metalloxyden besteht darin, daß auf der Oberfläche
des Metallstiftes z.B. Zinnoxyd galvanisch aufgebracht und oxydiert wird. Auf dieses
Zinnoxyd wird z.B. ein Opaker-Verbundsystem aufgebracht, das mit dem Füllungsmaterial
eine direkte chemische Verbindung eingehen kann. Eine weitere Variante ist die,
daß Aluminiumoxyd auf das Zinnoxyd auf gebrannt wird, wodurch sich z.B. gegenüber
Platin als Basismaterial eine Haftkraft von 50 N/mm2 ergibt.
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Auf die Aluminiumoxydschicht wird eine Aluminiumoxyd-Haftvermittlerschicht
aufgebracht, die zum Kunststoff-Füllungsmaterial eine Verbindung eingeht. Anstelle
von Kunststoff-Füllungsmaterialien können als Füllungsmaterialien auch Glasionomerzemente
verwendet werden.
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Anstelle eines Haftvermittlers der vorbeschriebe:nen Art können zur
Erzielung einer einwandfreien und festen Verbindung zwischen der Stiftoberfläche
und dem Füllungsmaterial Kleber verwendet werden, die im feuchten Milieu der Mundhöhle
ihre Klebekraft vollständig oder weitgehend beibehalten.
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Derartige Kleber sind z.B. Epoxydharzkleber. Es eignen sich hierfür
jedoch auch sogenannte Mikrokleber oder Kleber, wie sie in der Weltraumforschung,
im Flugzeugbau oder für ähnliche Anwendungszwecke bekannt sind. Ein Dental-Retentionsstift
ist dabei so ausgebildet, daß enne Klebstoffschicht auf der Stiftoberfläche aufgebracht
ist, wobei die Klebstoffoberfläche auf dem Stift his zum Einsatz des Stiftes geschüt,t
wird. Die Klebstoffschicht kann mit einer Opakerschicht
versehen
sein, um ein Durchscheinen des Metallstiftes durch die auf den Stift aufgebrachten
Schichten zu vermeiden; hierbei kommt die Opakerschicht mit dem Füllungsmaterial
des Füllungsaufbaus unmittelbar in Verbindung. Die Ausbildung des Stiftes kann jedoch
auch so gewählt sein, daß der Stift mit einer Klebstoffschicht versehen ist und
daß auf diese Klebstoffschicht eine Schicht aus Füllungsmaterial aufgebracht ist,
so daß beim Einsatz des fertigen Stiftes im zu restaurierenden Zahn das auf dem
Stift aufgebrachte Füllungsmaterial mit dem Füllungsmaterial des Füllungsaufbaues
eine feste Verbindung eingeht.
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Anstelle eines Metallstiftes kann im Falle vorliegender Erfindung
auch ein Porzellanstift ein Keramikstift, z.B.
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Tricalciumphosphat, oder ein Kunststoffstift verwendet werden, wobei
im Falle des Kunststoffstiftes das Stiftmaterial unterschiedlich von dem Kunststoff-Füllungsmaterial
ist.
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Entsprechend den Ausführungen in Verbindung mit dem Metallstift werden
in analoger Weise für Porzellanstifte und Kunststoffstifte Haftvermittler, Opaker
und Füllungsmaterial in entsprechender Weise auf die Stiftoberfläche aufgebracht.
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Der Haftvermittler kann einschichtig oder mehrschichtig aufgebaut
sein. Eine mehrschichtige Ausführung wird verwendet, um die Steuerung von Parametern
zu ermöglichen, z.B.
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eine bessere Haftkraft zu erzielen, eine Stoßdämpfung zu erreichen,
einen Ausgleich unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten oder Elastizitätskoeffizienten
zu schaffen, usw. In entsprechender Weise kann zu Pufferungszwecken auch der Opaker
zweckmäßigerweise mehrschichtig aufgebaut sein.
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Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand
von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 - 6 schematische Querschnitte
unterschiedlicher Ausführungsformen jeweils eines Dental-Retentionsstiftes nach
der Erfindung mit auf der Stiftoberfläche aufgebrachten unterschiedlichen Schichten
in
Form eines Haftvermittlers, eines Opakers und/oder eines Füllungsmaterials in verschiedenen
Zusammenstellungen und Ausgestaltungen, Fig. 7 eine allgemeine Ausführungsform der
Erfindung in Schnittansicht ähnlich den Figuren 1 - 6, Fig. 8 eine schematische
Querschnittsansicht durch eine Stiftausbildung nach Fig. 7, Fig. 9 eine Ausführungsform
eines Stiftes mit schematisch dargestellter Eindrehvorrichtung am Schraubenkopf,
und Fig. 10 eine weitere Ausführungsform eines Stiftes einer unterschiedlich ausgebildeten,
schematisch dargestellten Eindrehvorrichtung.
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In Fig. 1 ist ein Metallstift 1 auf seiner Oberfläche mit einer Haftvermittlerschicht
2 versehen. Der Dental-Retentionsstift 1 - 2 wird dem Zahnarzt zur Zahnrestaurierung
in dieser Form zur Verfügung gestellt. Um die Haftvermittlerschicht 2 zwischen Herstellung
und Einsatz am zu restaurierenden Zahn zu schützen, kann der Stift 1 - 2 mit einer
Schutzschicht versehen sein oder am Ort der Herstellung in einer inerten Atmosphäre
versandfertig verpackt werden, wobei die Verpackung erst unmittelbar vor der Anwendung
des Stiftes durch den Zahnarzt geöffnet wird. Die Haftvermittlerschicht geht mit
der schematisch mit F angedeuteten Füllmasse, die vom Zahnarzt auf die Zahnhartsubstanz
und um den Retentionsstift 1 - 2 herum aufgebracht wird, eine chemische Verbindung
ein, während der Metallstift 1 selbst mit dem Füllungsmaterial des Füllungsaufbaues
nicht chemisch reagieren kann, so daß mit einem Stift ohne Haftvermittlerschicht
lediglich eine mechanische Verbindung erhalten wird.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist der Dental-Retentionsstift
1 - 2 auf der äußeren Oberfläche der Haftvermittlerschicht 2 mit einer Opakerschicht
3 versehen, die eine Deckmasse ist, welche verhindert, daß bei dem fertigen Dental-Retentionsstift
1 - 2 - 3 der Metallstift 1 durchscheint.
Mit dieser Opakerschicht
3 kann dem fertigen Retentionsstift 1 - 2 - 3 eine beliebige Farbe bzw. ein beliebiges
Aussehen gegeben werden.
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Die Ausführungsform eines Dental-Retentionsstiftes nach Fig.
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3 unterscheidet sich von der nach Fig. 2 durch die auf die Opakerschicht
aufgebrachte Schicht 4 aus Füllungsmaterial.
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Das Füllungsmaterial 4 ist dabei vorzugsweise das gleiche Material
wie das Füllungsmaterial des Füllungsaufbaues F, das bei dem zur Restauration in
die Zahnhartsubstanz eingesetzten Retentionsstift 1 - 4 mit dem Füllungsmaterial
des Füllungsaufbaues eine feste Verbindung eingeht. Der fertige Dental-Retentionsstift
1 - 4 ist somit in seinem aus der Zahnhartsubstanz vorstehenden Teil bereits mit
einem Teil des Füllungsmaterials versehen; andererseits können das Füllungsmaterial
4 und das Füllungsmaterial des Füllungsaufbaues F auch unterschiedliche Füllungsmaterialien
sein, soweit sie eine einwandfreie und feste Verbindung miteinander ergeben, wenn
der Zahnarzt den Füllungsaufbau über den Retentionsstift 1 - 4 und die Zahnhartsubstanz
setzt.
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Die Ausführungsform eines Dental-Retentionsstiftes nach Fig.
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4 geht von einem Retentionsstift 1 aus, auf welchem eine Siliziumoxyd-
oder Titanoxyd-Kohlenstoff schicht 5 aufgebracht ist, die mit einem Silanhaftvermittler
6 überzogen ist, an den sich nach außen eine Opakerschicht 3 und eine Füllungsmaterialschicht
4 als äußerste Schicht anschließen. Die Schicht 5 wird nach dem sogenannten Silicoater-Verfahren
auf die Oberfläche des Metallstiftes 1 aufgebracht. Der mit der Schicht 5 in Verbindung
kommende Silanhaftvermittler stellt eine feste chemische Verbindung zu der Füllungsmaterialschicht
4 her, wobei die Opakerschicht 3 entweder zwischengeschaltet sein kann oder aber
in die Silanhaftvermittlerschicht 6 oder in das Füllungsmaterial 4 integriert sein
kann.
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Ein Dental-Retentionsstift nach Fig. 5 besteht aus dem Metallstift
1, einer Zinnoxydschicht 7, einer auf die Zinnoxydschicht 7 aufgetragenen Aluminiumoxydschicht
8, an
die sich eine Haftvermittlerschicht 9 anschließt, auf die
nach außen eine weitere Haftvermittlerschicht 10 aufgebracht sein kann. Die Anordnung
zweier oder mehrerer Haftvermittlerschichten empfiehlt sich dann, wenn bestimmte
Parameter beeinflußt werden sollen, um z.B. eine bessere Haftkraft, eine Stoßdämpfung,
einen Ausgleich bestimmter Parameter usw.
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zu erzielen. In den vorausgehenden Beispielen kannin entsprechender
Weise auch eine zusätzliche Opakerschicht vorgesehen sein, die ebenfalls einschichtig
oder mehrschichtig ausgebildet sein kann. Anstelle einer Zinnoxydschicht 7 und einer
Aluminiumoxydschicht 8 können auch andere Schichten aus keramischem Material, Porzellan
und dergl. aufgebracht, auf gebrannt, aufgeglimmt oder aufgesputtert werden, ohne
daß vom Wesen der Erfindung abgewichen wird.
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Bei dem Retentionsstift nach Fig. 5 ist auf den Metallstift 1 eine
Zinnoydschicht 7 aufgebracht, an die sich eine Haftveritlerschicht 11 in Form eines
Opaker-Verbundsystems an sich bekannten Aufbaues anschließt, auf dessen u9erer Oberfläche
das Füllungsmaterial 12 in Form einer Außenschicht auEgebracht wird.
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Anstelle eines Metallstiftes 1 kann ein Stift aus Kunststoff, Porzellan,
Keramik oder dergl. verwendet werden. Haftvermittler, Opaker und Füllungsmaterial
werden bei derartigen Stiften in entsprechender Weise wie bei den Metallstiften
auf die Stiftoberfläche aufgebracht, wobei die Verfahrensweise an die Besonderheiten
der Stiftzusammensetzung angepaßt wird.
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Im Rahmen vorliegender Erfindung kann die Haftvermittlerschicht durch
eine Kleberschicht ersetzt werden, soweit eine derartige Kleberschicht den Forderungen
Rechnung trägt, daß der Kleber in dem feuchten Milieu der Mundhöhle seine Klebekraft
vollständig oder möglichst weitgehend beibehält.
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Derartige Kleber sind z.B. Epoxydharzkleber, wie sie in vielen Gebieten
der Technik bekannt sind, oder andere entsprechende Kleber, die diesen Forderungen
ausreichend genügen.
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Eine spezielle Ausgestaltung eines Stiftes ist ein Hydroxylapatitstift
oder ein Tricalciumphosphatstift.
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Die Figuren 7 und 8 zeigen eine allgemeine und grundsätzliche Ausführungsform
eines Retentionsstiftes nach der Erfindung.
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Der Stift 1, der aus Metall, Kunststoff, Keramik oder dergl.
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Material sein kann, weist nach Fig. 7 eine äußere Schicht 13 auf,
die eine Schutzschicht darstellt, welche die darunterliegende Haftvermittlerschicht
2 oder andere zwischen Schicht 13 und Haftvermittlerschicht 2 vorhandene Schichten
umschließt. Die Schicht 13 umschließt den Stift 1 zumindest in dessen oberem Bereich,
der mit dem Füllungsaufbau in Eingriff kommt, vollständig oder zumindest zum größten
Teil, um eine möglichst große Verbindungsfläche und eine hohe Haftkraft zu erzielen.
Die äußere Mantelfläche der Schutzschicht 13 ist dabei vorzugsweise, wie in Fig.
8 gezeigt, mit Vieleckquerschnitt 14, z.B. als Sechskant ausgeführt und dient zur
Aufnahme eines Kopfschraubenschlüssels 15 oder dergl.
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Schraubwerkzeug, mit dem der Stift in die Zahnhartsubstanz eingedreht
wird.
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Bei der Darstellung nach Fig. 9 ist die äußere Schicht 16 so ausgebildet,
daß sie einen vom Stift 1 weg gerichteten Ansatz 17 aufweist, der vorzugsweise integraler
Bestandteil der Schicht 16 ist und der eine Sollbruchstelle 18 besitzt. Der Ansatz
17 weist auf seiner Stirnfläche 19 einen Schlitz 20 zur Aufnahme eines Schraubendrehers
21 oder wahlweise auf seiner Mantelfläche 22 einen Vielkant 23 zur Aufnahme eines
Kopfschraubenschlüssels 24 oder dergl. auf. Entsprechend ist auch der Ansatz 25
des Stiftes 1 nach Fig. 10 mit einer Vorrichtung zum Eindrehen des Stiftes in die
Zahnhartsubstanz versehen. Bei dieser Ausführungsform nach Fig. 10 ist der Ansatz
25 mit einem Träger bzw. einer Platte 26 versehen, die z.B. eine Metallplatte ist
und die mit dem Ansatz 25 fest verbunden ist. Die Platte 26 ist mit der Stirnseite
der äußeren Schicht 27 so verbunden, z.B. verklebt, daß nach Art
einer
Sollbruchstelle Ansatz 25 und Platte 26 beim Eindrehen des Retentionsstiftes in
die Zahnhartsubstanz sich von der äußeren Schicht lösen.