DE4424382A1 - Vorrichtung zur Verankerung von Zahnaufbaufüllungen - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Restauration von Zähnen

Stand der Technik

Zur Restauration von Zähnen reichen die mechanischen Retentionsareale der erhaltbaren, intakten Zahnhartsubstanz in den meisen Fällen nicht aus. Säureätzbarer Zahnschmelz, als Voraussetzung zur adhäsiven, mikromechanisch-chemischen Verankerung von Polymerkompositaufbaufüllungen, ist in aller Regel nicht vorhanden (Lutz, F. et al.: Adhäsive Zahnheilkunde, Juris, Zürich 1976). Aufbaumaterialien mit ausreichender Haftung an ggf. konditionierten Zahnbeinoberflächen sind jedoch bislang nicht erhältlich (Krejci, I.: Zahnfarbene Restaurationen: Qualität, Potential und Indikationen, Hanser, München 1992).

Zur Erhöhung der Retention von zur Verankerung von Zahnersatz, wie z. B. Teilkronen, Kronen oder Brücken, notwendigen Stumpfaufbauten oder Aufbaufüllungen, sind daher wenigstens teilweise im Wurzelkanal (intrakanalikulär) verankerte Stifte (Retentionsstifte) unumgänglich.

Voraussetzung zur Eingliederung intrakanalikulärer Stifte ist die vollständige Entfernung von Weichgeweben bzw. Geweberesten (Wurzelkanal- und Kronenpulpa). Dies kann nur durch die Präparation einer zur mechanischen Bearbeitung sämtlicher Wurzelkanalwände erforderlichen Zugangskavität sowie durch eine sorgfältige spanabhebende, bevorzugt genormte (ISO 6877, 1984) Aufbereitung der Wurzelkanäle bis ca. 1 mm vor dem physiologischen Apex (Wurzelspitze) erfolgen. Der gleichmäßige Abtrag von Wurzelkanalwanddentin resultiert in einem aufbereiteten Wurzelkanal, dessen Form (Verlauf und Querschnittsform) annähernd dem ursprünglichen, nicht intrumentierten Wurzelkanal entspricht, welche sich analog zur äußeren Wurzelform darstellt und in den meisten Fällen einen nicht kreisrunden Querschnitt aufweist.

Aufgrund der Volumenschwindung bei der Verfestigung der verfügbaren, plastischen Wurzelfüllungswerkstoffe zum Verschluß des Wurzelkanallumens lassen sich bakteriendichte Wurzelkanalfüllungen nur unter Minimierung des plastischen Füllungsvolumens durch Einbringung elastischer, stiftartiger Makrofüllkörper, zumeist aus Guttapercha (zentraler Wurzelfüllstift), in das mit plastischen Füllungsmaterialien, wie z. B. Calziumhydroxidzemente, Zinkoxideugenolzemente, Zinkoxidphosphatzemente oder Glasionomerzemente (= Sealer), beschickte Wurzelkanallumen erreichen.

Durch Verwendung standardisierter Aufbereitungsinstrumente (ISO 6877, 1984) soll wenigstens etwa das apikale Wurzeldrittel im Querschnitt rotationssymmetrisch aufbereitet und später durch einen formäquivalenten Wurzelfüllstift (zentraler Guttaperchastift) verschlossen werden, wobei der Sealer zu einer minimalen Filmstärke ausgepreßt wird. Die koronal lokalisierten Abschnitte des in fast allen Fällen etwa oval oder ellipsoid aufbereiteten Wurzelkanales werden bisher unter Verwendung zusätzlicher Wurzelfüllstifte aus Guttapercha, die nacheinander bis zu ihrer jeweils individuell maximalen Resteindringtiefe in den Wurzelkanal eingeführt und mit Hilfe spitzer, langgestreckter Sonden laterial gegen den zentralen Wurzelfüllstift kondensiert werden, gefüllt.

Dieses Verfahren ist umständlich, zeitaufwendig und fehleranfällig, da durch die laterale Kondensation häufig Hohlräume im Wurzelfüllungsvolumen induziert werden.

Die P 40 11 568.2 (Speiser) beschreibt eine neue Vorrichtung zur einfachen Einbringung von Wurzelkanalfüllungen in Wurzelkanäle. Im wesentlichen basiert der Grundgedanke von "Speiser" auf flexiblen und plastisch verformbaren Füllstiften, die in den Wurzelkanal eingeschoben werden, dort durch ihre Flexibilität der Kanalkrümmung folgen und durch Injektion eines Füllmateriales in der Form so verändert werden, daß das Kanallumen durch Vorspannung des Stiftes dicht verschlossen wird. Die geringen Querschnitte der verwendeten hohlen Stifte sowie die erforderliche Befüllvorrichtung für das plastische Wurzelfüllmaterial resultieren jedoch in vergleichsweise hohen Fertigungskosten.

Eine weitere Methode zum Verschluß von Wurzelkanallumina im Sinne einer Wurzelfüllung beschreibt die F2 616 653 (Stanek). Der bei "Stanek" verwendete Stift weist an seinem oberen Ende einen Abdichtungszapfen auf und dient nur als Applikationsvorrichtung für ein plastisches Material. Das Prinzip basiert auf der Möglichkeit, durch die Abdichtung im Kanal Druck aufzubauen und dadurch den Kanal mit plastischem Material, vorzugsweise Sealer, zu verschließen.

Alternativ zu den zur Herstellung der Wurzelfüllstifte herkömmlich verwendeten Guttaperchamaterialien beschreibt die DE 41 28 838 (MAN) die Verwendung von nadelartig ausgebildeten, carbonfaserverstärkten Kunststoffverbundwerkstoffen.

Die Eingliederung stiftverankerter Stumpfaufbauten oder Aufbaufüllungen setzt die Entfernung der Wurzelfüllung bislang aus den oberen (koronalen) zwei Dritteln des Wurzelkanalsystems voraus. Das apikale Drittel der Wurzelfüllung verbleibt in situ und soll einen bakteriendichten apikalen Abschluß des intrakanalären Hohlraumsystems gewährleisten. Anschließend werden die freigelegten Wurzelkanalwände sorgfältig von eventuellen Wurzelkanalfüllmittelrückständen gesäubert.

Zur Verankerung von Stumpfaufbauten oder Aufbaufüllungen verwendete Stifte (Retentionsstifte) bestehen bislang bevorzugt aus Metallegierungen und sind parallel-zylindrischer oder von konischer Form mit allseitig kreisrundem Querschnitt. Sie werden mittels Gewinde, durch Friktionspassung oder durch Kombination beider Retentionsmuster, jeweils mit oder ohne Befestigungszement, z. B. Zinkoxidphosphatzement oder Glasionomerzement im vom Wurzelfüllmaterial freigelegten Wurzelkanal verankert. Bei mehrwurzeligen Zähnen wird üblicherweise nur ein Stift in die massivste und am wenigsten gekrümmte Wurzel eingegliedert.

In jedem Fall ist es erforderlich, diese Wurzelkanalabschnitte bis zur vorgesehenen Verankerungstiefe des Retentionsstiftes über die Entfernung der zuvor eingegliederten Wurzelkanalfüllung hinaus unter Verwendung von formkonfektionierten bzw. standardisierten Bohrwerkzeugen weiter spanabhebend aufzubereiten. Ziel dieser Präparationsmaßnahme ist die Schaffung standardisierter Kavitäten und ggf. Gewinde zur Verankerung der formkongruenten Stifte. Zur Anpassung der Stiftgröße an die inviduelle Patientensituation und Zahngröße kann der Anwender üblicherweise aus zwei bis drei verschiedenen, formäquivalenten Standardgrößen bzw. -längen der Stifte und kompatibler Präparationsinstrumente auswählen. Darüber hinaus sind selbstschneidende Retentionsstifte oder solche mit angegliederten Bearbeitungsinstrumenten, z. B. zur Präparation von Gewindegängen, im Zuge der Eingliederung erhältlich.

Repräsentativ für den Stand der Technik ist die US 4 846 685 (Martin), welche auf zylindrischen, parallelwandigen Stiften gestreckter Grundgeometrie und kreisförmigen Querschnitts basiert, die im formkongruent aufgebohrten Wurzelkanälen durch Friktionspressung verankert werden. Eines der im Rahmen der Verwendung derartiger Stifte resultierenden Probleme des räumlichen Platzbedarfs des verwendeten Befestigungszements wird durch Oberflächenkerben sowie durch Längs- und Querbohrungen des Retentionsstiftes gelöst, welche aus Pufferräume wirken und möglicherweise überschüssige Zementvolumina aufnehmen.

Zur Verbesserung der ausschließlich mechanischen Retention der Stifte im Wurzelkanal empfiehlt die EP 570081 (Filhol) die Ausgestaltung der Stiftoberfläche mit paarigen Kerben mit jeweils einseitiger Steigung, welche quer zur Stiftlängsachse gegeneinander angeordnet sind. Die US 5282747 (Nordin) offenbart das Präparieren einer Trepankavität zirkulär um die in das Wurzelkanallumen präparierte Kavität, um somit die mechanische Retention des stiftverankerten Stumpfaufbaus zusätzlich zu optimieren.

Eine weitere Form von zur Verbesserung der mechanischen Retention in die Stiftoberfläche eingebrachten Ausnehmungen beschreibt die US 4729736 (Coltène/Whaledent).

Darüber hinaus soll ein zylindrischer Retentionsstift mit intermittierenden aktiven (schneidenden) und passiben (stumpfen) Gewindeoberflächen, wie in der US 5094618 (Coltène/Whaledent) beschrieben, eine sicher mechanische Verankerung eines stiftverankerten Stumpfaufbaus gewährleisten.

Eine Möglichkeit zur gleichzeitigen mechanischen Verankerung und möglicherweise mechanischen Stabilisation ist durch die EP 563008 (Cendres & Metaux SA) offenbart, worin während des Eindrehens eines selbstschneidenden zylindrischen Retentionsstiftes in den Wurzelkanal Spannungen zwischen den Gewindegängen des Stiftes und einer zervikal auf der Zahnwurzel aufliegenden Stützplatte erzeugt werden.

Demgegenüber empfiehlt die SU 1722487 (Smolensk Med Inst) das Anfertigen einer zylindrischen Kappe aus resilientem Dämpfungswerkstoff aus Polyurethan um das im Wurzelkanal zu verankernde Stiftsegment. Darüber hinaus sind koronal des im Wurzelkanal zu verankerten Stiftsegments eine ovale Verdickung und eine Metallkappe beschrieben, welche die Verankerung einer Zahnkrone unter Umgehung eines Stumpfaufbaus aus plastischem Material erlauben.

Der in der FR 2670665 (Curiel) offenbarte zylindrische Retentionsstift verfügt sowohl über ein Außengewinde zur mechanischen Verankerung des Stiftes im Wurzelkanal als auch über ein Innengewinde zur schraubbaren Verbindung mit einem Stumpfaufbauelement.

Auch kann ein konventioneller durch Klemmpassung fixierter Retentionsstift gemäß der SU 1680143 (Moldovanov) während der Einprobe an einer gefensterten Krone mit Kunststoff befestigt und anschließend außerhalb des Mundes mit dieser verlötet werden, wobei gleichfalls die Fenster der Krone mittels Lot verschlossen werden. Die Eingliederung der somit erhältlichen Restauration erfolgt durch herkömmliche Zementierung.

Zur Verbesserung des Korrosionsverhaltens im Mundhöhlenmilieu empfiehlt die FR 2654612 (Reynaud) kreisrunde konische Stifte aus carbonfaserverstärktem Epoxydharz, die durch spanabhebende Bearbeitung eines Rohlings erhältlich sind. Die Haftung des zur Befestigung verwendeten Zementes an der Stiftoberfläche erfolgt ausschließlich durch mechanische Retention des Zementes an der aus der spanabhebenden Bearbeitung resultierenden rauhen Oberfläche.

Individuell, z. B. aus Edelmetallegierungen gegossene Stiftaufbauten, welche einteilig aus einem individuell hergestellten, im aufbereiteten Wurzelkanal zur verankerten stiftartigen Formsegment und einem als individueller Stumpfaufbau dienenden koronalen Formsegment bestehen, erfordern eine exakte Abformung der schmalen gestreckten Stiftkavitäten und der gesamten koronalen Zahnwurzelabschnitte als Voraussetzung zur Erstellung eines Positivmodells des gewünschten Stiftaufbau-Formkörpers.

Die spanabhebende Aufbereitung mit konischen Formbohrern ist zur Erzeugung nach inzisal divergenter Kavitätengeometrien unumgänglich. Ferner bedingt die erforderliche Injektion des Abform- oder Modellmateriales in die gestreckte Wurzelkanalkavität die Präparation vergleichsweise breiter Kavitätenquerschnitte. Dennoch ist eine präzise Abformung der gestreckten Stiftkavitäten extrem schwierig; häufig lassen sich nach diesem Fertigungsverfahren erstellte Stiftaufbauten aufgrund von Unterschnitten nicht reponierten.

Individuelle Stiftaufbauten resultieren daher in den seltensten Fällen in einer Reduktion des zuvor im Sinne einer Kavitätenpräparation erforderlichen Substanzabtrages. Ferner führt die individuelle Kavitätenaufbereitung, die notwendige Abformung und Modellation, sowie der Guß und die Ausarbeitung durch den hohen zahnärztlichen und zahntechnischen Aufwand zu hohen Behandlungskosten. Außerdem sind allein zur Eingliederung individueller Stiftaufbauten aufgrund der zahntechnischen Fertigung wenigstens zwei Behandlungssitzungen erforderlich.

Durch die zumeist asymmetrische und im Querschnitt nicht kreisrunde Form des im Zuge der vorausgegangenen Wurzelkanalfüllung aufbereiteten Wurzelkanallumens ist es bei allen konventionellen Wurzelfüll- und Retentionsstiftsystemen häufig erforderlich, zusätzliche, große Volumina an gesunden Zähnen an den Kanalwänden abzutragen, um wenigstens partiell stiftformkongruente Oberflächensegmente zu erzeugen. Dabei besteht insbesondere bei gekrümmten Wurzelkanälen die Gefahr einer seitlichen, tangentialen Perforation.

Dennoch ist es in nahezu keinem Fall möglich, Kavitäten zu erzeugen, die über mehr als 30-50% der Gesamtaufbereitungsoberfläche einen Formschluß zwischen eingegliedertem Stift und korrespondierenden Wurzelkanalwänden ermöglichen.

Zur Optimierung der Adaptierbarkeit des intrakanalären Retentionsstiftsegmentes an die präparierte Stiftkavität empfiehlt die FR 2669211 (Bernadat) mehrteilige konische oder zylindrische, kreisrunde Segmente, die von einer porösen Manschette umgeben sind. Die Fixierung der Segmente gegeneinander in der Stiftkavität erfolgt im Zuge der Eingliederung des Stiftes durch Einbringen härtbaren Kunststoffs.

Die FR 2643812 (Bernadat) offenbart ein in den aufbereiteten Wurzelkanal einbringbares, flexibles Faserbündel, welches nach dessen Reposition in der zur Aufnahme eines Retentionsstiftes präparierten Stiftkavität mit einem selbsthärtenden Kunststoff infiltriert wird, was zu einer höheren Festigkeit der resultierenden Restauration führen soll.

Ferner beschreibt die DE 37 41 847 (Degussa) einen Retentionsstift mit maximal vier Segmenten, dessen einzelne Segmente oberflächlich mit einem plastisch verformbaren Material beschickt sind. Die Fixierung der einzelnen angepaßten Segmente gegeneinander erfolgt nach Entfernung des Retentionsstiftes aus der Stiftkavität und aus dem Munde des Patienten durch Löten, Schweißen oder Sintern.

Andererseits unterliegen die zur Befestigung von Wurzelfüll- und insbesondere Retentionsstifte im Wurzelkanal verwendeten, plastischen Zemente oder Polymerwerkstoffe oder Komposits beim Phasenwechsel während des Erhärtens einer teilweise ausgeprägten Volumenkontraktion, die zur Induktion von Hohlräumen führt. Ein bakteriendichter Verschluß des mittels konventioneller Retentionsstifte versehenen Wurzelkanallumens ist daher bis heute nicht möglich. Der mangelhafte Formschluß zwischen der Stiftoberfläche und der Wurzelkanalwand bedingt ferner die eingangs beschriebene Mindesteindringtiefe von Retentionsstiften von wenigstens der Hälfte, üblicherweise jedoch von zwei Dritteln der Länge der zu messenden Zahnwurzel.

Darüber hinaus ist ein kraftschlüssiger Verbund zwischen der Wurzelkanalwand und der Wurzelfüll- oder Retentionsstiftoberfläche nicht möglich. Im Gegenteil, die von den Gewindespitzen beim Eindrehen der Retentionsschrauben induzierten Spannungsspitzen führen zu für spröde Materialien typischen, radialen Mikrorissen, die möglicherweise in späteren Wurzelfrakturen resultieren. Ferner führt die Verwendung konischer Retentionsstifte oder von Wurzelfüllstiften unter lateraler Kondensation häufig zu Kerbspannungen und nicht selten zu Längsfrakturen der Wurzel.

Insgesamt wird der zu restaurierende Zahn durch das invasive Vorgehen im Rahmen der Rekonstruktion mit Wurzelfüll- und Retentionsstiften, insbesondere den hohen zur Eingliederung von konventionellen Retentionsstiften erforderlichen, intrakanalären Substanzabtrag, den mangelhaften Formschluß sowie den fehlenden Kraftschluß zwischen Wurzelkanalwand und Stiftoberfläche und ggf. induzierte Mikrorisse destabilisiert.

Zur Lösung dieses Problems offenbart die DE 41 34 871 (Hahn) eine Vorrichtung zum Aufbau bzw. Stabilisierung zerstörter Zähne ausgehend von einem kreisrunden Retentions- und/oder Stabilisierungsstift mit direkt und/oder indirekt angegliederter Füllvorrichtung. Ziel dieses Verfahrens is die Erzeugung eines kraftschlüssigen Verbundes zwischen der Stiftoberfläche, einem Befestigungsmittel und den ggf. konditionierten Wurzelkanalwänden.

Offenbarung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war die Limitation des zur Eingliederung von Wurzelfüll- oder Retentionsstiften erforderlichen Substanzabtrages gesunder Wurzeldentinoberflächen bei gleichzeitiger Minimierung des zur Befestigung von Wurzelfüll- oder Retentionsstiften erforderlichen Volumens an Fügematerial, sowie der Reduzierung der Verankerungstiefe von Retentionsstiften bevorzugt auf das obere (koronale) Drittel der Zahnwurzel im Sinne eines minimal invasiven Vorgehens.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruches 1 gelöst, nämlich einer Vorrichtung zur Restauration von Zähnen mit wenigstens einem wenigstens teilweise in einen Wurzelkanal einbringbaren, konfektionierbaren Stift, welcher an den in den Wurzelkanal einbringbaren Oberflächen wenigstens teilweise im Querschnitt von der kreisrunden Form abweicht.

Im Gegensatz zu im Zusammenhang mit der Anfertigung individueller Stiftaufbau-Formkörper angefertigten Stiften, welche in weitgehender Formkongruenz zu der korrespondierenden, aufbereiteten Stiftkavität gefertigt werden, sind konfektionierbare Wurzelfüll- oder Retentionsstifte in ihrer geometrischen Form limitiert und weisen keine vollständige Formkongruenz zu den aufbereiteten Wurzelkanalkavitäten auf. Andererseits sind konfektionierte Stifte mit industriellen Fertigungsmethoden in beliebigen Stückzahlen zu vergleichsweise geringen Fertigungskosten herstellbar.

Dennoch ermöglicht die natürliche Form nichtinstrumentierter Wurzelkanäle, die weitgehend der äußeren Form der jeweiligen Zahnwurzel entspricht und die unter Berücksichtigung des zahnärztlichen Expertenwissens angestrebte, nach koronal "eistütenförmig" divergente Form instrumentell aufbereiteter Wurzelkanäle unter möglichst gleichmäßigem Materialabtrag von sämtlichen Wurzelkanalwänden für Wurzelfüll- und Retentionssstifte die Definition von weitgehend an die daraus resultierenden Siftkavitäten angelehnten Konfektionsgeometrien.

Trotz analogem Vorgehen zur Wurzelkanalaufbereitung sind aufgrund der unterschiedlichen Zahnformen verschiedene Stiftformen erforderlich. Bezüglich ihrer Wurzelform und -größe ähnliche Zähne können zu Zahngruppen zusammengefaßt werden, wie z. B. Ober- und Unterkiefermolaren, Oberkieferfrontzähne, wobei die jeweils kompatiblen Konfektionsstiftformen als kleinster gemeinsamer formaler Nenner aus der Form der aufbereiteten Wurzelkanäle der jeweils zusammengefaßten Zahngruppen definiert ist.

Aufgrund interindividuell verschiedener Zahngrößen hat es sich ferner bewährt, die jeweiligen Konfektionsstiftformen in unterschiedlichen Stiftgrößen bereitzustellen.

Für den klinischen Routineeinsatz im Rahmen einzugliedernder Wurzelfüllungen oder stiftverankerter Stumpfaufbauten bzw. Aufbaufüllungen eignet sich insbesondere jeweils ein Set an Wurzelfüll- oder Retentionsstiften unterschiedlicher Konfektionsformen und Größen. Zu deren Anpassung haben sich in der entsprechenden Indikation anwendbare konfektionsformäquivalente Lehren analoger Größenabstimmung vorzugsweise aus sterilisierbaren Werkstoffen, wie z. B. Kunststoffen, Silikonen, Metallen oder Keramiken bewährt.

Da mit Ausnahme der oberen Frontzähne der nicht instrumentierte und aufbereitete Wurzelkanalquerschnitt wenigstens im koronalen Wurzeldrittel im Querschnitt wenigstens teilweise von der kreisrunden Form abweicht und einen ovalen, in den meisten Fällen ellipsoiden Durchmesser aufweist, hat es sich bewährt, die Wurzelfüll- und Retentionsstifte wenigstens in Teilen der in diesem Bereich zur Verankerung im Wurzelkanal vorgesehenen Stiftsegmente mit analogem Querschnitt konfektioniert oval oder ellipsoid auszugestalten.

Zur Erzielung einer dichten apikalen Obturation des Wurzelkanalvolumens hat es sich insbesondere bei Wurzelfüllstiften bewährt, die etwa im apikalen Wurzeldritten lokalisierten Stiftsegmente im Querschnitt kreisrund auszugestalten. Bei Retentionsstiften ermöglicht eine analogen Ausgestaltung eine einfachere Handhabung, insbesondere bei schmalen, aufbereiteten Wurzelkanälen und/oder kurzen Zahnwurzeln.

Ein bakteriendichter Verschluß wenigstens etwa des apikalen Wurzeldrittels unter Eingliederung von erfindungsgemäßen Wurzelfüllstiften wird durch die Angleichung der kreisrunden Querschnittdimensionen und der nach koronal divergenten Steigung an die genormten Standardgrößen (ISO 6877, 1984) der zur Wurzelkanalaufbereitung verwendeten Präparationsinstrumente, wie Feilen oder Räumer zusätzlich optimiert.

Sowohl für Wurzelfüll- wie für Retentionsstifte haben sich ferner kontinuierliche Formübergänge zwischen den im Querschnitt unterschiedlich ausgeformten Stiftsegmenten bewährt.

Wurzelfüllstifte werden unter Verwendung von Sealern üblicherweise in bis 1 mm vor physiologischen Apex der Zahnwurzeln und wenigstens im apikalen Wurzeldrittel standardisiert aufbereitete Wurzelkanäle eingebracht. Aufgrund des üblicherweise gekrümmten Verlaufes der Zahnwurzel und die Wurzelkanäle sind die erfindungsgemäßen Wurzelfüllstifte aus flexiblen und/oder etwa bei Mundtemperatur plastisch verformbaren Werkstoffen, wie z. B. Guttapercha, Silikon, mundbeständigen Polymeren, jeweils mit oder ohne anorganische oder metallische Füllstoffe oder aus diesen (dünnen) Formen verformbaren Metallen, vorzugsweise Edelmetallen, wie z. B Gold oder Silber gefertigt. Besonders geeignet sind auch Titan, metallische Einkristalle oder im Mundmilieu korrosionsbeständige Memorymetalle.

Aufgrund der im Vergleich zu konventionellen im Querschnitt kreisrunden Wurzelfüllstiften wird unter Verwendung wenigstens eines erfindungsgemäßen Wurzelfüllstiftes das zur Versiegelung der Hohlräume zwischen Stiftoberfläche und den Wurzelkanalflächen verwendete Sealervolumen und die Anzahl an ggf. im Sinne einer lateralen Kondensation einbringbaren zusätzlichen Wurzelfüllstiften deutlich reduziert und die Qualität des anzustrebenden bakteriendichten Verschlusses verbessert.

Retentionsstifte dienen demgegenüber zur Verankerung und Stabilisierung von Aufbaufüllungen zur Rekonstruktion von Zahnstümpfen, welche mit Zahnersatzteilen, wie z. B. Teilkronen, Kronen oder Brücken restauriert werden. Unter einem intrakanalär verankerten Stiftaufbau versteht man daher einen mittels Fügematerial wenigstens teilweise in einem instrumentierten Wurzelkanal verankterten Retentionsstift mit angegliedertem koronalen Stumpfaufbau bzw. anmodellierter Aufbaufüllung. Unter Kaubeanspruchung der daran fixierten Restaurationen werden die Aufbaufüllung, der Retentionsstift und die intakte Zahnhartsubstanz durch Druck-, Scher- und Zugspannungen beansprucht.

Aus diesem Grunde sind die erfindungsgemäßen Retentionsstifte aus biegesteifen Werkstoffen, wie z. B. starren Polymeren oder Keramiken, jeweils mit oder ohne Füllstoffen bzw. Verstärkungspartikeln, oder aus steifen Metallegierungen, wie z. B. Goldlegierungen, Titan oder aus im Mundmilieu korrosionsbeständigen Nichtedelmetallegierungen gefertigt.

Der eigentliche Stumpfaufbau zur Verankerung einer späteren Restauration kann an einem Stück mit dem Stift hergestellt oder in geeigneter Weise mit diesem zusammengesetzt, insbesondere geklebt, geschraubt oder verpreßt etc. werden.

Besonders bewährt hat sich, das koronale Stiftende durch Anmodellieren zahnärztlich im Munde des Patienten plastisch zu verarbeitender und erhärtbarer Massen, wie z. B. konventioneller Polymerkomposits oder Amalgam, im Sinne einer individuellen Aufbaufüllung auszugestalten, wobei große Volumina an plastisch zu verarbeitenden Aufbaufüllungsmaterialien durch die konfektionierte Gestaltung des zur Verankerung der Aufbaufüllungen vorgesehenen Stiftsegmentes als Stiftteilaufbau vermieden werden können. Besonders bewährt hat sich die retentive Ausgestaltung des konfektionierten koronalen Stiftsegmentes vorzugsweise als nach koronal divergenter Retentionskopf.

Durch die aufgrund der Konfektionsform und nach Auswahl einer im Einzelfall passenden Stiftgröße geringen Hohlraumvolumina zwischen der Retentionsstiftoberfläche und der nach Entfernung der Wurzelfüllung im Bereich der gewünschten Verankerungstiefe im Wurzelkanal dargestellten Wurzelkanalwände wird das erforderliche Volumen an Fügematerial wesentlich minimiert. Gleichzeitig bestehen zwischen der Retentionsstiftoberfläche und dem ausschließlich im Rahmen der Wurzelfüllung aufbereiteten Wurzelkanal zahlreiche punkt-, linien- oder flächenförmige Kontaktzonen, welche bereits ohne Fügematerial zu einem teilweisen Formschluß zwischen Zahnwurzel und Retentionsstift führen.

Über die im Zuge der Wurzelkanalaufbereitung und -füllung hinausgehende Präparationsmaßnahmen, als Voraussetzung zur Eingliederung der erfindungsgemäßen Retentionsstifte, sind nicht erforderlich bzw. können auf ein Minimum reduziert werden. Dies resultiert in einer Schonung gesunder Zahnhartgewebe und in einer im Vergleich zu herkömmlichen Stiftaufbausystemen höheren Stabilität der Zahnwurzel. Darüber hinaus verringert sich dadurch die Gefahr von iatrogenen Perforationen der Wurzelkanalwände sowie von Wurzelfrakturen.

Im Gegensatz zu indivuell angefertigten Stiftaufbauten, welche ein zweizeitiges Vorgehen zur Präparation und Abformung sowie nach deren zahntechnischer Herstellung zur Eingliederung erfordern, ist eine provisorische Intermediatversorgung, die in den meisten Fällen durch ungenügenden Formschluß mit einer mangelhaften Versiegelung der restaurierten Hohlräume einhergeht und in einer hohen Gefahr der bakteriellen Reinfektion sowie Initialfraktur der Wurzel resultiert, umgänglich.

Das zur Befestigung der erfindungsgemäßen Retentionsstifte verwendete Fügematerial ist auf ein minimales Volumen zwischen zwei definierten Substratoberflächen des Stiftes und der Wurzelkanalwand reduziert oder dient zur Ausfüllung von Forminkongruenzen zwischen der koronalen Wurzeloberfläche und der Basis eines eventuell am Retentionsstift angebrachten Stumpfteilaufbaus.

Durch definierte Zuordnung von mikromechanischen und/oder chemischen Haft- oder Adhäsionspotentialen an den zu fügenden Grenzflächen der lateralen Wurzelkanalwände und der Stiftoberflächen erfolgt eine gerichtete Steuerung der Volumenkontraktion des Fügemateriales. Bei gleichen Adhäsionspotentialen für die Volumenschwindung beim Phasenwechsel des Fügemateriales zu Spannungen im Fügematerial, die durch einen Materialflow im Fügewerkstoff langsam abgebaut werden können, ohne Ablösungen von den ggf. konditionierten Substratoberflächen zu verursachen.

Wie überraschend gefunden wurde, hat sich zur Verbesserung der Verankerung des Fügemateriales an der Wurzelfüll- und insbesondere Retentionsstiftoberfläche sowie zur Optimierung deren Benetzungsverhaltens durch das Fügematerial wenigstens teilweise die Erzeugung mikroretentiver Oberflächentexturen bewährt. Dies gelingt durch mechanische Anrauhung z. B. im Sandstrahlverfahren und/oder durch Erzeugung offener Porositäten im Oberflächenrandbereich von 1 µm bis 100 µm mittleren Durchmessers, bevorzugt von 5 µm bis 20 µm mittleren Durchmessers oder von anderen geometrischen Hinterschneidungen analoger Größe, z. B. durch Infiltration von Lösungsmitteln und deren schlagartiger Verdampfung und/oder durch wenigstens teilweise thermische Umsetzung, Verbrennung oder Pyrolyse von Strukturbestandteilen der Stiftoberfläche und/oder chemischer Auflösung von Strukturbestandteilen aus dem Oberflächenrandzonenbereich.

In Ergänzung bzw. alternativ dazu hat sich bewährt die Struktur der Retentionsstiftoberfläche wenigstens teilweise mit Substraten zu dotieren (Substanzen einzulagern), die einen chemischen Verbund zum Fügematerial eingehen können. Beispielsweise eignen sich Polymere mit ungesättigten, im Hinblick auf das gewünschte Fügematerial artverwandten funktionellen Gruppen, chemische Bestandteile des Fügemateriales oder Silikate, welche während der Fertigung in die Stiftstruktur infiltriert oder nachträglich pyrolytisch, im Sol-Gel-Verfahren oder durch Sandstrahlbehandlung mit silikathaltigem Granulat (Rocatec-Behandlung) auf bzw. in die Grenzflächen eingebracht werden.

Ferner hat sich unter Verwendung polymerer Fügematerialien eine Silanisierung der Stiftoberfläche vor deren Benetzung mit dem Fügematerial und Reposition im Munde des Patienten bewährt.

Bei Retentionsstiften, welche mit Glasionomerzement eingegliedert werden sollen und wonach die anschließende Aufbaufüllung aus Polymerkomposit gestaltet wird, sind die Stiftoberflächen jeweils zur Haftungsoptimierung der chemisch unterschiedlichen Füge- und Aufbaufüllungsmaterialien jeweils an den zur Verankerung dieser Werkstoffe vorgesehenen Oberflächenarealen mikromechanisch und/oder chemisch werkstoffkompatibel konditioniert. In diesen Fällen können die Oberflächen eines Retentionsstiftes unterschiedlich konditioniert sein.

Unter Anwendung des erfindungsgemäßen Restaurationsverfahrens und eines erfindungsgemäßen Retentionsstiftes ist es erstmalig möglich, einen spaltfreien, bakteriendichten Verschluß von mit Retentionsstiften versorgten, endodontischen Volumensegmenten zu erreichen. Unterschnitte an den lateralen Wurzelkanalwänden führen zu einer makromechanischen Verankerung des am Retentionsstift und an den Wurzelkanalwänden haftenden Fügemateriales und verbessern daher die makromechanische Retention des Stiftes im Wurzelkanal.

Zur Eingliederung von Wurzelfüll- oder Retentionsstiften haben sich neben licht- oder chemisch härtenden Glasionomerzementen oder silberpartikelverstärkten Glasionomerzementen auch licht- und/oder chemisch härtende konventionelle zahnärztliche Polymerkomposits oder Kompomermaterialien bewährt.

Bei Verwendung photokatalysierbarer Fügematerialien kann der Wurzelfüll- oder Retentionsstift z. B. durch interne Lichtleitung die gezielte Einleitung der Reaktionsvernetzung begünstigen. Die Verwendung von autopolymerisierenden (Paste/Paste) Systemen und chemischen Inhibitor- Katalysator-Komplexen hat den Vorteil einer im Vergleich zur Photopolymerisation langsameren Reaktionskatalyse, die den Abbau polymerisationsbedingter residualer Spannungen (Volumenschwindung) durch Polymerflow bereits während der Abbindephase begünstigen.

Erfindungsgemäß besonders bewährt haben sich Zweikomponentensysteme, bei denen die eine Komponente als Fügematerial in den Wurzelkanal eingebracht wird und die zweite Komponente an der Stiftoberfläche adsorbiert ist. Die Durchmischung und anschließende Erhärtung des Fügemateriales erfolgt aufgrund der hohen primären Formkongruenz der Stifte mit den lateralen Wurzelkanalwänden bei der Reposition in den Wurzelkanal.

Aus der adhäsiven Grenzflächenhaftung des Fügemateriales an den lateralen Wurzelkanalwänden und an der Retentionsstiftoberfläche resultiert eine Verbundstabilisierung der restaurierten Zahnwurzel, was den durch Kaubelastung beispielsweise der daran verankerten Krone induzierten Kraftfluß in die trotz Restauration, im Vergleich zu intakten vitalen Zähnen, u. a. durch die endodontische Behandlung geschwächte Restzahnsubstanz begünstigt und die Gefahr von Wurzelfrakturen minimiert. Dies ist insbesondere bei wurzel-kanalbehandelten Zähnen von großer Bedeutung, da die Sprödigkeit und die Frakturgefahr der erhaltenen Zahnhartsubstanz bei Funktionsverlust der vitalen Pulpa ansteigt.

Selbstverständlich können auch nur Teiloberflächen des Stiftes bzw. des Wurzelkanallumens, bevorzugt am Wurzeleingangstrichter im Sinne eines adhäsiven Verbundes unter Anwendung der erfindungsgemäßen Retentionsstifte rekonstruiert werden.

Claims (21)

1. Vorrichtung zur Restauration von Zähnen mit wenigstens einem wenigstens teilweise in einen Wurzelkanal einbringbaren, konfektionierbaren Stift, welcher an den in den Wurzelkanal einbringbaren Oberflächen wenigstens teilweise im Querschnitt von der kreisrunden Form abweicht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vom kreisrunden Querschnitt abweichende Stiftsegment etwa oval ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ovale Stiftsegment etwa ellipsoid ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stiftsegmenten mit unterschiedlichem Querschnitt etwa harmonische Konturübergänge bestehen.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ovale Stiftsegment wenigstens teilweise im Bereich des koronalen Wurzelkanaldrittels lokalisiert ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das inzisale Stiftdrittel des Stiftes etwa senkrecht zu seiner Längsachse biegesteif ausgestaltet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stiftoberfläche wenigstens teilweise zur mikromechanischen und/oder chemischen Verankerung des Aufbaufüllungsmaterials und/oder des Fügematerials ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stiftoberfläche zur Erzeugung der mikromechanischen und/oder chemischen Haftstrukturen wenigstens teilweise konditioniert und/oder oberflächenbeschichtet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stiftoberfläche an den zur mikromechanisch und/oder chemischen Verankerung des Aufbaufüllungsmateriales und des Fügemateriales unterschiedlich konditioniert und/oder oberflächenbeschichtet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung mikromechanischer Retentionen Strukturbestandteile des Stiftes aus der Stiftoberfläche und/oder -oberflächenrandzone herausgelöst sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die mikromechanischen Haftstrukturen durch mechanische und/oder chemische und/oder thermische Behandlung der Stiftoberfläche erzeugt sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung chemischer Retentionen wenigstens ein zusätzliches Material wenigstens teilweise auf die Stiftoberfläche aufgebracht und/oder in die Oberfläche und/oder Oberflächenrandzone eingebracht ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, worin die Stiftoberfläche silikatisiert und/oder silanisiert ist und/oder Bestandteile des Aufbaufüllungs- und/oder Fügematerials in die Oberfläche und/oder Oberflächenrandzone eingelagert sind.

14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin der Stift aus einem Verbundwerkstoff aus wenigstens zwei unterschiedlichen Werkstoffen besteht.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, worin der Stift aus einer Matrix und anorganischen und/oder metallischen Füllstoffen besteht.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, worin der Stift aus einer Polymermatrix mit eingelagerten Langfasern besteht.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, worin für die Matrix ein Polymer verwendet ist, das einen chemischen Verbund mit dem Aufbaufüllungs- und/oder Fügematerial eingehen kann.

18. Set an Stiften nach einem der Ansprüche 1 bis 17, mit wenigstens einem wenigstens teilweise entsprechend dem durchschnittlichen nach erfolgter Aufbereitung erhältlichen Wurzelkanallumen ausgeformten Stift, dadurch gekennzeichnet, daß in Anlehnung an die verschiedenen Zahn- und Wurzelkanalaufbereitungsformen verschiedene Stiftgrößen mit verschiedenen Querschnittsformen und/oder Durchmessern und/oder Stiftlängen und/oder Formübergängen erhältlich sind.

19. Verfahren zur Restauration von Zähnen unter Verwendung wenigstens einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19 worin wenigstens ein Stift mittels eines Fügemateriales wenigstens teilweise in einen Wurzelkanal des zu restaurierenden Zahnes eingebracht wird.

20. Stiftaufbau, bestehend aus einem mittels Fügemittel wenigstens teilweise in einen Wurzelkanal eines zu restaurierenden Zahnes eingebrachten Retentionsstift und einer am Stift und/oder am Zahn verankerten Aufbaufüllung, dadurch gekennzeichnet, daß die im Wurzelkanal lokalisierten Stiftsegmente im Querschnitt wenigstens teilweise von der kreisrunden Form abweichen.

21. Wurzelfüllung bestehend aus einem mittels Fügematerial wenigstens teilweise in einen Wurzelkanal eines zu restaurierenden Zahnes eingebrachten flexiblen Wurzelfüllstift, dadurch gekennzeichnet, daß die im Wurzelkanal lokalisierten Stiftsegmente im Querschnitt wenigstens teilweise von der kreisrunden Form abweichen.