DE4432838C2 - Präfabrizierte parapulpäre Retentionsstifte aus Zirkondioxid zum Aufbau artifizieller Kronenstümpfe und zur Stabilisierung von adhäsiv befestigten Füllungsmaterialien an vitalen Zähnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft, in Maß und Form genormte, vorfabrizierte, parapulpäre Retentionsstifte, insbesondere Gewindestifte mit strukturierter Oberfläche aus dichtgesinterter Zirkondioxid- Keramik zum Aufbau artifizieller Kronenstümpfe für die Befestigung von Kronen und zur Sta­ bilisierung von adhäsiv befestigten Füllungsmaterialien an vitalen Zähnen. Die strukturierte Oberfläche der Stifte kann durch Spanbearbeitung, durch Ätzung sowie durch Sandstrahlen und Silanisierung zur Haftverstärkung vorbereitet sein.

Es ist bekannt, daß bei ausgedehnten Zahnhartsubstanzdefekten, welche mittels der Säure- Ätz-Technik durch adhäsive Restaurationsmaterialien aufgebaut werden sollen, der Einsatz von parapulpären (para = neben, Pulpa = Zahnmark) Metallstiften erforderlich ist. Hierzu wurden bisher ausschließlich Metallstifte verwendet. Sie wurden nach Anbringen einer Vor­ bohrung entweder einzementiert oder eingeschraubt. Das Durchschimmern der metallischen Struktur schmälerte vor allem bei sehr hellen Zahnfarben (Frontzahnbereich) und transpa­ renten Regionen (Schneidekanten) das ästhetische Resultat. Neben der materialbedingten Eigenfarbe ist die Polymerisationsschrumpfung des adhäsiven Restaurationsmaterials (v.a. Kunststoffe) und die unterschiedliche Temperaturausdehnung über die Entwicklung von Spalt- und Rißbildung, sowie die Einlagerung von Farbstoffen in Verbindung mit bakteriellen Ein­ flüssen von Bedeutung. Um den dadurch bedingten korrosiven Nachteilen zu begegnen, ver­ wendete man Titanstifte, welche das korrosive Problem lösten, jedoch nicht das ästhetische. So hatten derart unterstützte Restaurationen, vor allem im Frontzahnbereich, immer noch bedingt durch die dunkle Farbe des Stiftes, ein gräuliches und unbefriedigendes Aussehen. Eine zahnfarbene Überschichtung mit beispielsweise Kalziumhydroxid-, Kunststoff- oder Glasionomerzementen war aufgrund der Eigenschaften dieser Materialien bezüglich Haftung und Stabilität noch weitaus ungünstiger zu beurteilen. Ferner kam es bei rein mechanisch retentiven Stiften nach längerer Liegedauer durch die bereits o.g. Faktoren zu einem nicht unbeträchtlichen Retentionsverlust.

Bei neueren Titanstiften wurde mit erheblichem materiellen und technischen Aufwand versucht die farbliche Beeinträchtigung durch Opaker-Haftvermittler-Applikation zu optimieren. (Quelle: Neumeyer, S. Parapulpär verankerte Klasse-IV-Restaurationen, Quintessenz Journal, 3, 395- 403, 1991 und 4, 557-564 1991).

Seit 1993 sind transparente parapulpäre Stifte bekannt (Gebrauchsmuster G 93 07 542.1), die aufgrund ihrer Lichtleitfähigkeit zur Polymerisationsbeschleunigung von lichthärtenden Befestigungszementen verwendet werden. Allerdings ist bei den erwähnten Materialien (lichtleitende Kunststoffe und Keramiken) mit reduzierten Biegebruchfestigkeiten zu rechnen und eine zu fordernde Röntgenopazität des Stiftes fraglich.

Es wurde gefunden, daß die oben geschilderten Nachteile überwunden werden, und daß man optisch wie fertigungstechnisch hervorragende Ergebnisse mit präfabrizierten parapulpären Retentionsstiften zum Aufbau artifizieller Kronenstümpfe für die Befestigung von Kronen und zur Stabilisierung von adhäsiv befestigten Füllungsmaterialien an vitalen Front- und Seiten­ zähnen erzielt, wenn man Retentionsstifte aus Zirkondioxid enthaltender dichtgesinterter Keramik verwendet, deren eine Hälfte ein Schraubengewinde und die andere Hälfte eine rauh strukturierte mit einem Haftvermittler imprägnierte Oberfläche aufweist.

Gegenstand der Erfindung ist daher der parapulpäre Retentionsstift nach Patentanspruch 1.

Mit dem Stiftsystem sind alle Arten möglicher Kronenaufbauten bzw. Füllungsstabilisierungen gegeben. Die Aufbauten bzw. Füllungen werden in situ, d. h. direkt im Munde des Patienten hergestellt: Dabei wird zuerst mit einem Normbohrer, der in ein zahnärztliches Winkelstück eingespannt ist, mit langsamer Umdrehung und unter ständiger Wasserkühlung eine Vor­ bohrung in dem zu restaurierenden Zahnareal durchgeführt. Danach dreht man den parapul­ pären Retentionsstift, der an einem ebenfalls aus Zirkondioxid bestehenden Träger befestigt ist, mit seinem Gewindeanteil bis zum Anschlag in das gebohrte Loch hinein, bis er nach Erreichen des Festigkeitsmaximums an einer speziell in den Träger eingearbeiteten Sollbruch­ stelle oberhalb des rauh strukturierten Retentionsanteiles abbricht. Nun kann das Aufbau-, bzw. Füllungsmaterial an der restlichen Zahnhartsubstanz und an dem Stift dauerhaft mit guten ästhetischen und materialtechnischen Ergebnissen adhäsiv befestigt werden. Ferner ist eine abschließende Röntgenkontrolle der Stiftposition möglich, da sich Zirkondioxid als sehr röntgenopak darstellt.

Der entscheidende Vorteil solcher Retentionsstifte begründet sich durch ihre hervorragenden werkstoffkundlichen, biologischen, optischen und röntgenologischen Eigenschaften. Sie er­ möglichen es, daß bei teilzerstörten und vitalen Zähnen durch den mechanischen Verbund von Stift zu Zahn und dem mechanisch-chemischen Verbund von Stift zum adhäsiven Restau­ rationsmaterial eine stabile, zahnfarbene und röntgenopake, korrosionsstabile und biokom­ patible Stützstruktur angewendet werden kann. So kann vor allem bei Frontzahnrestaurationen die Indikation für zahnfarbene Kunststoff-Füllungen erweitert werden und somit einer evt. zu früh durchgeführten Kronenrestauration entgegenwirken. Ferner können im Seitenzahnbereich stark zerstörte, aber immer noch vitale Zähne mit Aufbaufüllungen so stabilisiert werden, daß eine Überkronung überflüssig wird. Denn häufig ist die Retention einer "nur" adhäsiv be­ festigten Restauration an der verbliebenen Restzahnsubstanz ohne Retentionsstifte so gering, daß eine Devitalisation des Zahnes notwendig wird. Der Wurzelkanal müßte mit einem Wurzelstiftaufbau zur Retentionserhöhung versorgt werden, um die nachfolgende Kronenver­ sorgung ausreichend zu befestigen.

Das verwendete Material besteht im wesentlichen aus Zirkondioxid, welches im medizinischen Bereich Verwendung findet. Die mechanischen Eigenschaften von Zirkondioxid-Keramik, ins­ besondere das den Metallen ähnliche Elastizitätsmodul von 200 GPa, erlaubt eine deckungs­ gleiche Dimensionierung, wie bei herkömmlichen parapulpären Retentionsstiften aus Metall. Die Retentionsstifte aus Zirkondioxid haben einen runden Querschnitt und sind mit einer Trägerstruktur, ebenfalls aus Zirkondioxid, verbunden. Die Länge des Gewindeanteils beträgt je nach Dimensionierung des Defektes in der Standardversion 2,1 mm, 2,6 mm, 3,1 mm, oder 3,6 mm. Der Durchmesser des Gewindes beträgt in diesem Sortiment 0,45 mm, 0,52 mm, 0,6 mm oder 0,7 mm. Der Normbohrer hat einen 0,07-0,16 mm kleineren Durchmesser, wie der benötigte Gewindeanteil. Der Retentionsteil hat im Vergleich zum Gewindeanteil einen um 0,22 mm größeren Durchmesser und ist mikrostrukturiert (Sandgestrahlt/Geätzt) und mit einem Haftvermittler (Silan) beschichtet. Die Länge dieses Retentionsanteiles ist um 0,15-0,3 mm länger als der analoge Gewindeanteil. Die Trägerstruktur ist in ihrer Dimension der ISO-Norm für zahnärztliche Winkelstücke angeglichen und ebenfalls rotationssymmetrisch. Sie wird im zahnärztlichen Winkelstück eingespannt und schraubt den Stift unter langsamer Um­ drehungszahl in die mit dem Normbohrer erweiterte Bohrung der Zahnhartsubstanz. Beim Er­ reichen des Gewindeanschlages am Kavitätenboden bricht der Retentionsstift an der Soll­ bruchstelle zur Trägerstruktur und steckt nun fest in der Zahnhartsubstanz. Der Füllungsauf­ bau kann sich anschließen.

Die parapulpären Retentionsstifte werden mittels an sich bekannter Verfahren zur Herstellung keramischer Kleinteile fabriziert. Die erste Möglichkeit besteht in der mechanischen Bearbei­ tung der ungesinterten bindemittelenthaltenden Zirkondioxid-Rohlinge mittels spanabhebender Verfahren und anschließender Entbinderung, eine chemische Extraktion des in der Keramik enthaltenen Bindemittels, und Sinterung, einem Verschmelzungsvorgang durch Temperatur­ erhöhung.

In einer weiteren Methode, welche CERAMIC INJECTION MOLDING (CIM) genannt wird, wird bindemittelenthaltendes Zirkondioxid in eine Präform gespritzt, anschließend thermisch entbindert und dem Sinterverfahren unterzogen.

In einer neueren Methode, welche das CIM-Verfahren modifiziert, wird Zirkondioxid, welches ein Bindemittel aus Polyoxymethylen enthält, in eine Präform gespritzt, mit einer gasförmigen Säure entbindert und dem Sinterverfahren unterzogen (Quelle: J.H.H. Termaat, J. Ebenhösch und H.J. Sterzel, Fast catalytic debinding of injection moulded parts; Preprint from 4th Int. Symp. Ceramic Mat. & Components for engines, 10.-12. June 1991, Göteborg, Schweden).

Claims (4)

1. Vorfabrizierter, parapulpärer Retentionsstift zum Aufbau artifizieller Kronenstümpfe für die Befestigung von Kronen und zur Stabilisierung von adhäsiv befestigten Füllungsmaterialien an vitalen Zähnen, dadurch gekennzeichnet, daß der Retentionsstift

• a) aus zahnfarbener und röntgenopaker dichtgesinterter Zirkondioxid-Keramik besteht,
• b) einen Gewindeanteil aufweist, der in die Zahnhartsubstanz eingeschraubt wird,
• c) einen Anteil mit einer rauh strukturierten, mit einem Haftvermittler imprägnierten Oberfläche zur Befestigung des Aufbau- oder Füllungsmaterials aufweist und
• d) zwischen dem Anteil b) und dem Anteil c) einen Anschlag und zwischen dem gesamten Stift und dem Stiftträger eine Sollbruchstelle trägt, wobei der Stiftträger ebenfalls aus Zirkondioxid besteht.

2. Vorfabrizierter, parapulpärer Retentionsstift, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Retentionsstift durch mechanische, insbesondere spanabhebende Bearbeitung ungesinterter Zirkondioxid-Rohlinge mit anschließender Entbinderung und Sinterung hergestellt ist.

3. Vorfabrizierter, parapulpärer Retentionsstift, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Retentionsstift durch Spritzgießen von einem bindemittelenthaltendem Zirkondioxid-Pulver in eine Präform, Entbindern und Sintern hergestellt ist.

4. Vorfabrizierter, parapulpärer Retentionsstift, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Retentionsstift durch Spritzgießen von einem Polyoxymethylen als bindemittelenthaltendem Zirkondioxid-Pulver in eine Präform, Entbindern und Sintern hergestellt ist.