DE4011865C2 - Galvanobrücke - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem durch galvanoplastische Beschichtung wenigstens zweier in gegenseitigem Kontakt stehender Formteile hergestelltes einteiliges Grundgerüst nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und umfaßt ein Verfahren zum Herstellen des Grundgerüstes sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Stand der Technik

Keramische Zahnrestaurationen werden klinisch und wissenschaftlich aufgrund ihrer physikalisch - mechanischen, chemischen sowie biologischen Eigenschaften ausgesprochen günstig beurteilt.

Die derzeit aufwendige Fertigungstechnologie, ihr Preis sowie die mangelhafte Bruchzähigkeit herkömmlicher, sprödharter Keramiken schränken ihr klinisches Anwendungsspektrum jedoch ein: Einzelzahnrestaurationen im Seitenzahngebiet und Brückenkonstruktionen aus Vollkeramik sind mit unvertretbar hohen Mißerfolgsquoten verknüpft und derzeit nicht zu empfehlen.

Zur Verstärkung solcher Rekonstruktionen werden metallische Gerüste empfohlen, die beispielsweise mit keramischen Massen verblendet werden.

Derartige Brückengerüste werden gewöhnlich im Gußverfahren hergestellt. Dazu wird auf einem Kiefermodell zunächst ein Kern aus Verbrauchsmaterial und dann eine Form hergestellt, in die Metall eingegossen wird. Gießverfahren sind zeit- und kostenaufwendig.

Durch die komplizierte Verfahrenstechnik sind Gußungenauigkeiten und -fehler sowie Einschlüsse, Lunker und Abrundungen im Bereich spitz auslaufender Kanten kaum zu vermeiden.

Desweiteren führt die Volumenschwindung beim Erstarren und beim Abkühlen des Gußteiles zu internen Spannungen und inhomogenen Gefügestrukturen mit geringerer Korrosionsstabilität.

Metallische Brückengerüste können ferner z. B. durch Angießen, Einlöten bzw. Anschweißen oder durch andere direkte und/oder indirekte Verbindungstechniken eines geeigneten Verbindungselementes zwischen z. B. gefalste, gesinterte, erodierte oder elektrogalvanisch gefertigte Gerüstkappen der Pfeilerzähne, hergestellt werden.

Derartige Verfahrenstechniken sind allerdings technisch aufwendig sowie zeit- und kostenintensiv. Es kommt zu inhomogenen Mischgefügen, Einschlüssen und Spannungen im Bereich der "Nahtstellen" zwischen den Gerüstkappen und dem Verbindungselement. Dadurch werden sowohl Ermüdungseffekte begünstigt, als auch die Gesamtkonstruktion in ihren physikalisch- mechanischen Eigenschaften limitiert (Sollbruchstelle).

Die verschiedenen Legierungen und Gefügeinhomogenitäten (elektrochemische Spannungsreihe) der Gerüstkappen, Nahtstellen und Verbindungselemente begünstigen Korrosionserscheinungen im Mundmilieu und beeinträchtigen dadurch und durch evtl. auftretende Niederspannungsstromflußeffekte die biologische Verträglichkeit.

Im direkten elektrogalvanischen Beschichtungsverfahren können derzeit nur Metallgrundgerüste für Einzelzahnrestaurationen gefertigt werden, die dann nach herkömmlichen Verfahrenstechniken zahnfarben verblendet werden.

Es ist zwar folgender Stand der Technik bekannt, der aber von der Erfindung abweichende Lehren offenbart:

Aus der DE-OS 25 18 355 ist ein Verfahren zum Herstellen künstlicher Zahnkonstruktionen bekannt, bei welchem in elektrolytischer Technik eine Schicht auf ein vorgeformtes nichtmetallisches Modell aufgebracht wird. Problematisch ist das Fertigen von Kronen ohne Verbindungselemente.

In der DE-OS 32 18 300 wird vorgeschlagen, über ein Modell eines Zahnersatzteiles eine Gießform herzustellen, dann einen metallisch niedrigschmelzenden Abguß zu fertigen, auf diesen eine edelmetallene Substruktur aufzubringen, diese zu galvanisieren, anschließend den Abguß zu entfernen und das Ersatzteil mit einem Überzug zu verblenden.

Zur Fertigung von Brücken ergänzt die Autorengruppe um Prof. Renggli (Renggli, Prof. Dr. Heinz u.a.: Galvanoplastische Verarbeitung; in: dental-Labor 1985, Heft 12, Seiten 1655 und 1657) dieses Verfahren um das Verwenden von Wachszwischengliedern. Von aus Wachs und Gips gefertigten Modellen wird ein Silikonabdruck genommen, der analog zur DE-OS 32 18 300 mit einem niedrigschmelzenden Metall ausgegossen wird. Nach dem Galvanisieren werden die beim Entfernen der niedrigschmelzenden Legierung entstehenden Hohlräume mit Kompositmaterial aufgefüllt. Sowohl die DE-OS 32 18 300 als auch "Renggli" erfordern einen relativ hohen apparativen Aufwand.

Die CH 146 706 beschreibt die Verwendung der Galvanotechnik zur Herstellung künstlicher Zähne, verwendet jedoch kein die Herstellung einer Brücke erlaubendes Zwischenstück.

Die DE-OS 36 07 915 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung metallischer Zahnersatzteile wie Kronen, Inlays und Brücken. Nach Anspruch 15 dieser Schrift wird zur Fertigung einer Brücke als entscheidendes Hilfsmittel ein mit Leitlack überzogenes Wachsfertigteil herangezogen. Nach dem Aufgalvanisieren des metallischen Brückengrundgerüstes wird das Wachsfertigteil durch Ausbrühen entfernt. Nach einer weiteren im Anspruch 15 dieser Schrift angegebenen Alternative werden aufbrennfähige Metallfertigteile zwischen die Brückenpfeiler gesetzt, wobei die Brückenpfeiler im Hauptgalvanisierungsprozeß mitbeschichtet werden. Die "aufbrennfähigen" Metallfertigteile (d. h. aus Materialien, auf die ein keramikverblendmaterial unmittelbar aufbrennbar ist) werden nicht mitgalvanisiert, da das Verblendmaterial an ihnen bereits ohne Galvanisierschicht haftet. Das aufbrennbare Metallfertigteil wird mit einem elektrisch isolierenden Material versehen und erst anschließend an einem geeigneten Galvanisierbad beschichtet. Es handelt sich somit um ein mehrteiliges Grundgerüst. Die DE-OS 36 07 915 beschreibt ferner das Aufbringen und Fixieren von anbrennfähigen Porzellanfertigteilen vor dem endgültigen Verblenden. Die Porzellanfertigteile werden beim Brennen der Verblendung mit eingebrannt. Es handelt sich somit ebenfalls um ein mehrteiliges Gerüst. Es werden zwei Grundgerüste der Pfeilerzähne, die zuvor galvanisch als Kronenkäppchen hergestellt wurden, im Zuge der Verblendung mit Porzellanmasse durch Einbrennen eines Porzellanzwischengliedes zu einer Brücke verbunden. Es liegt kein Brückengrundgerüst vor! - Im Bereich des Zwischengliedes findet sich keine galvanische Struktur.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die direkte Herstellung von galvanisch gefertigten Brückengerüsten beliebiger Form und Größe zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird für das Grundgerät durch die im Patentanspruch 1 und für das Verfahren zum Herstellen des Grundgerüstes durch die im Patentanspruch 4 sowie für die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens durch die im Patentanspruch 15 angegebenen Merkmale gelöst.

Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung ermöglicht u. a. die direkte Herstellung von galvanisch gefertigten Brückengerüsten beliebiger Form und Größe. Die Stabilität des zu ersetzenden Zahnes wird weitgehend durch die gestalteten Dimensionen und die geometrische Form des Gerüstes und der Brücke insgesamt sowie durch den Verbund Gerüst - Verblendung erreicht.

Dadurch werden sämtliche, bei Einzelzahnrestaurationen geschätzten Vorteile des Systems auch bei Brücken möglich.

Die Vorteile der zahnfarben (z. B. keramisch) beschichteten Galvanorekonstruktionen können wie folgt zusammengefaßt werden:

• - ausgesprochen gute Paßgenauigkeit,
• - ausreichende Stabilität (Restaurationen im Seitenzahnbereich)
• - homogenes Metallgefüge der Gerüstkappe,
• - gleichmäßige Gerüstschichtdicke (steuerbar),
• - keine fertigungsbedingten Volumenänderungen, Gußfehler, Falzimperfektionen, Spannungen, Lunker, Verunreinigungen,
• - einfache, sichere Verfahrenstechnik
• - Materialersparnis.

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles (Zeichnung)

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist hier an Hand der Herstellung eines Zahnbrückengerüstes beschrieben.

Nach einem Abdruck des beschliffenen Zahnstumpfes im Mund des Patienten wird nach herkömmlichen Verfahren ein Kiefermodell angefertigt. Es folgt die Dublierung des Modells, wobei über einen weiteren Abdruck ein zur galvanischen Beschichtung geeigne­ tes Modell gefertigt wird (1) Der Kern der Zahnstümpfe wird aus einem elektrisch leitfähigen Segment gestaltet (7), an dem der elektrische Anschluß zur Galvanisiervorrichtung erfolgt. Das leitfähige Kernsegment kann auf beliebige Art und Weise im oder am Kernstumpf angebracht sein.

Der zu beschichtende Bereich der Stümpfe wird mit einem Leitlack (2) beschickt und elektrisch leitend mit dem Kernsegment (7) verbunden.

Selbstverständlich können die Stümpfe auch aus einem dimensions­ treuen, elektrisch leitfähigen Material bestehen und/oder mit geeigneten leitfähigen Materialien dotiert sein, wobei dann das Kernsegment (7) sowie die Beschichtung (2) entfallen.

Zwischen den Zahnstümpfen wird die zu ersetzende Zahnlücke (und/oder Zahnlücken) mit geeigneten, geometrisch entsprechend den zu erwartenden Beanspruchungen gestalteten (Fig. 2), plastisch und/ oder nicht plastisch verarbeitbarem, elektrisch leitfähigen und/ oder nicht leitfähigen Verbindungselement(en) (4) überbrückt. Wird ein elektrisch nicht ausreichend leitfähiges Material ver­ wendet, ist dieses mit einer Schicht Leitlack (2) zu beschicken. (dies kann vor und/oder nach der Befestigung des Verbindungsele­ mentes erfolgen)

Das Verbindungselement (4) kann grundsätzlich additiv, z. B. aus plastisch verarbeitbaren Werkstoffen, und/oder subtraktiv, z. B. aus einem Block gefertigt sein, wobei in der routinemäßigen Anwendung konfektionierte Elemente Verwendung finden könnten.

Als Materialien können grundsätzlich biologisch verträgliche organische, anorganische und/oder metallische Werkstoffe Verwen­ dung finden, die entweder thermisch stabil sind (Sintertemperatur der Keramik) und/oder unter den beschriebenen Bedingungen beim Aufsintern der Keramikverblendmasse nur wenig expandieren und/ oder weitgehend rückstandsfrei verbrennen und/oder keine toxi­ schen Verbrennungsprodukte entstehen lassen. (Beispielsweise Graphit)

Der Kontaktbereich des Verbindungselementes (4) mit den Zahnstüm­ pfen (1) kann vollständig beschichtet (z. B. Metall) werden.

Dies kann durch eine an der vorgesehenen Kontaktstelle auf die Stümpfe (1) und/oder auf das Verbindungselement (4) aufgebrachten Schicht und/oder Folie (3) erfolgen.

Das Verbindungselement (4) kann durch Klemmpassung und/oder mit Leitlack an den Zahnstümpfen fixiert und dadurch gleichzeitig elektrisch leitend verbunden werden.

Nach Einbringen der Vorrichtung in ein geeignetes Galvanisier­ system kann diese beliebig galvanisch beschichtet werden (5). Das auf diese Weise entstandene Brückengerüst kann anschließend in herkömmlichen Verfahrenstechniken mit zahnfarbenen (z. B. kera­ mischen) Massen verblendet werden (6).

Claims (26)

1. Durch galvanoplastische Beschichtung wenigstens zweier in gegenseitigem Kontakt stehender Formteile hergestelltes einteiliges Grundgerüst (5) für eine zahntechnische Prothese, bei dem das erste Formteil ein Kiefermodell (1) zweier zu beiden Seiten einer Zahnlücke angeordneter Zahnstümpfe umfaßt und das zweite Formteil ein die Zahnlücke überbrückendes Verbindungselement (4) ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement aus einem organischen und/oder anorganischen, biologisch verträglich und thermisch stabilen, auch nach der galvanoplastischen Beschichtung im Grundgerüst bzw. in der Prothese verbleibendem Material besteht.

2. Grundgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Formteil allseitig galvanoplastisch beschichtet ist.

3. Grundgerüst nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (4) aus Graphit besteht.

4. Verfahren zur Herstellung eines Grundgerüstes (5) nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei welchem wenigstens zwei in gegenseitigem Kontakt stehende Formteile galvanoplastisch beschichtet werden, wobei als erstes Formteil ein Kiefermodell (1) zweier zu beiden Seiten einer Zahnlücke angeordneter Zahnstümpfe und als zweites Formteil ein die Zahnlücke überbrückendes Verbindungselement (4) verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß für das Verbindungselement ein organisches und/oder anorganisches, biologisch verträglich und thermisch stabiles, auch nach der galvanoplastischen Beschichtung im Grundgerüst bzw. in der Prothese verbleibendes Material verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für das Verbindungselement (4) elektrisch leitende und/oder nicht-leitenden Materialien verwendet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß für das Verbindungselement Materialien verwendet werden, die metallisch, organisch und/oder beim Aufsintern der Keramikverblendmasse nur wenig expandieren.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Form des Verbindungselementes (4) durch eine oder mehrere mathematisch vorgebbare Funktion(en) definiert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß elektrisch nichtleitende Oberflächen der Formteile mit Leitlack (2) beschickt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Zahnstümpfen und dem Verbindungselement (4) eine elektrische Verbindung durch Leitlack (2) hergestellt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (4) und/ oder die Kontaktflächen zwischen dem Verbindungselement (4) und den Zahnstümpfen zusätzlich beschichtet werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche Schicht derselbe Werkstoff wie das aufzugalvanisierende Material oder Metall verwendet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Schicht eine Metallfolie ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (4) zwischen den Zahnstümpfen durch Leitlack (2) und/oder durch Friktionsanpassung befestigt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Grundgerüst (5) zahnfarbene Verblendmasse (6) zur Formung der Zahnbrücke aufgebracht wird.

15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 4 bis 14 mit zwei zur galvanoplastischen Beschichtung vorbereiteten Formteilen in Gestalt eines Kiefermodelles (1) von zu beiden Seiten einer Zahnlücke angeordneten Zahnstümpfen und einem an den Zahnstümpfen anliegenden, die Zahnlücke überbrückenden Verbindungselement (4), dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement aus einem organischen und/oder anorganischen, biologisch verträglich und thermisch stabilen, auch nach der galvanoplastischen Beschichtung im Grundgerüst bzw. in der Prothese verbleibenden Material besteht.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen elektrischen Anschluß an eine elektrogalvanische Galvanisiereinrichtung.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (4) aus elektrisch leitenden und/oder nicht-leitenden Materialien besteht.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien metallisch sind und/oder beim Aufsintern der Keramikverblendmasse nur wenig expandieren.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Form des Verbindungsgliedes (4) durch eine oder mehrere mathematisch vorgebbare Funktion(en) definiert ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch nichtleitenden Oberflächen der Formteile mit Leitlack (2) beschickt sind.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, gekennzeichnet durch eine elektrische Verbindung zwischen den Zahnstümpfen und dem Verbindungselement (4) durch Leitlack (2).

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (4) und/oder die Kontaktflächen zwischen dem Verbindungselement (4) und den Zahnstümpfen zusätzlich beschichtet sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Schicht aus demselben Werkstoff wie das aufzugalvanisierende Material oder aus Metall besteht.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Schicht eine Metallfolie ist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (4) zwischen den Zahnstümpfen durch Leitlack (2) und/oder durch Friktionsanpassung befestigt ist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 25, gekennzeichnet durch auf das Grundgerüst (5) aufgebrachte zahnfarbene Verblendmasse (6) zur Formung der Zahnbrücke.