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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Dentalmaterial, wie z.B. einen
Zement oder ein Wiederherstellungsmaterial. Insbesondere betrifft
die Erfindung ein Dentalmaterial, das mit einem Portlandzement hergestellt
wird.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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US-Patent
Nr. 5 415 547 beschreibt eine Zusammensetzung aus Zement für Dentalanwendungen.
Die Zusammensetzung dieses Portlandzements weist jedoch eine graue
Farbe auf. Diese Farbe ist für
Dentalanwendungen schädlich.
Die Grauheit des Zements ergibt ein sehr unästhetisches Resultat, wenn
der Zement durch dünne
Gewebe sichtbar ist, wie z.B. in den kleineren Zähnen in Pedodontics oder an
der Gaumenlinie. Erfindungsgemäß kann anstelle
eines grauen Portlandzements weißer Portlandzement verwendet
werden. Weißer
Portlandzement hat den Vorteil, dass er in der Zahnfarbe ähnlicher
zu Zähnen
ist als das '547-Patent. Die
dunkle Farbe aus einem konventionellen grauen Portlandzement ist
deshalb nicht vorhanden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabenstellung der Erfindung ist die Bereitstellung eines Dentalmaterials.
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Eine
andere Aufgabenstellung der Erfindung ist die Bereitstellung eines
weißen
Dentalmaterials, wie z.B. eines Zements, eines Wiederherstellungsmittels
oder dergleichen.
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Eine
zusätzliche
Aufgabenstellung der Erfindung ist die Bereitstellung eines solchen
Dentalmaterials, das Portlandzement enthält.
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Eine
weitere Aufgabenstellung der Erfindung ist die Bereitstellung eines
solchen Materials, das im wesentlichen frei ist von Eisenoxid.
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Ein
erfindungsgemäßer weißer Portlandzement
enthält,
zum Unterschied zur Zusammensetzung des 547'-Patents, das ca. 5% Eisenoxid enthält, eigentlich
kein Eisen. Ohne Eisenoxid weist der Zement eine weiße Farbe
auf und fällt
in den Zusammensetzungsbereich von Portlandzemente, der wie folgt
angegeben wird, wobei alle Prozentangaben sich auf das Gewicht beziehen:
61
bis 70% Calciumoxid (Calcia),
19 bis 29% Siliciumdioxid,
5
bis 15% Aluminiumoxid und
0 bis 0,5% Eisen,
bezogen auf
100 Gew.-% des Materials.
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Das
Material enthält
weniger als 0,5 Gew.-% Eisen, bezogen auf 100 Gew.-% des Materials.
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BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
ZUR DURCHFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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Ein
erfindungsgemäßes Dentalmaterial,
wie z.B. ein Zement, Wiederherstellungsmaterial oder dergleichen,
weist die folgenden Gewichtsprozente an Komponenten auf:
61
bis 70% Calciumoxid,
19 bis 29% Siliciumoxid,
5 bis 15%
Aluminiumoxid und
0 bis 0,5% Eisen,
bezogen auf 100 Gew.-%
des Materials.
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Das
Material enthält
weniger als ca. 0,5 Gew.-% Eisen, bezogen auf 100 Gew.-% des Materials.
Insbesondere ist das erfindungsgemäße Material im wesentlichen
frei von Eisenoxid, was bedeutet, dass es weniger als ca. 0,5 Gew.-%
Eisen enthält.
Besonders bevorzugt enthält
das erfindungsgemäße Material
kein Eisen. Visuell betrachtet weist das Material eine weiße Farbe
auf und ist deshalb für
Dentalanwendungen wünschenswerter
als früher
verwendete graugefärbte
Materialien. Ein Vergleich des bekannten graugefärbten Materials wird in Tabelle
1 angegeben.
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Ohne
Eisenoxid weist der Portlandzement weniger Calciumaluminoferrit-Phase
auf, wie in Tabelle II angegeben. Tabelle
II
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Weiße Portlandzemente
werden in erster Linie bei dekorativen architektonischen Anwendungen
verwendet, obwohl ihre Eigenschaften ähnlich sind zu denen grauer
Zemente. Siehe Tabelle III, worin der "Exemplary Prior Cement" nach dem '547-Patent hergestellt
wird und im Handel erhältlich
ist. Der Aufwand, Eisenoxid aus ihrer Formelierung auszuschließen, macht
sie teurer und schwieriger herzustellen.
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Erfindungsgemäß kann einem
Portlandzement auch Fluorid in Form von Calciumfluorid zugegeben werden.
Zugaben von 1,7 Gew.-% Fluor im Zement vor dem Brennen erhöht die Festigkeit
(bei 28 Tagen Abbinden) um etwa 10%. Aus einem solchen Zement kann
das Fluorid freigesetzt werden oder nicht.
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Einige
Dentalapplikationen erfordern keine hohe Radioopazität, wie z.B.
eine Zahnpulpa-Abdeckung. Für eine Verwendung
des Materials in einer dünne
Schicht, wie für
eine Pulpa-Abdeckung erforderlich, sind die Abdichtungseigenschaft
und die Fähigkeit
zur Dentalbrückenbildung
wichtiger als die Radioopazität.
Für eine
zusätzliche
Effektivität
bei einigen Dentalanwendungen kann der Zement radioopak gemacht
werden. Wismuthoxid verlangsamt das Abbinden und die Festigkeitsentwicklung.
Das Wismutoxid verleiht der Mischung eine schwach-gelbe Farbe, weil
das Wismutoxid gelb gefärbt
ist.
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Mit
dem Zement kann ein anderes radioopafizierendes Mittel gemischt
werden. Als Alternative zu Wismutoxid kann z.B. ein für Dentalverbundkörper verwendetes
radioopakes Glas mit Portlandzement gemischt werden. Die Farbe der
Mischung ist Weiß.
Ein Glas, wie z.B. Corning 7724 oder 7726, kann verwendet werden. Solche
Gläser
sind innerhalb des US-Patents # 4 920 082 bzw. 4 775 646. Wenn ein
Fluorid-freisetzendes Glas verwendet wird, würde diese Mischung radioopak
sein und Fluoridionen freisetzen. Die Fluorid-Freisetzung würde helfen,
eine interne Resorption oder einen zervikalen Verfall zu verhindern.
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Ein
dritter radioopaker Zusatz würde
Bariumsulfat anstelle von Wismutoxid sein. Das Bariumsulfat ist in
Wasser nicht löslich,
und deshalb würde
es nicht eine toxische Schwermetallverbindung sein. Dieses Material
ist weiß und
würde auch
eine graue Verfärbung
der Mischung vermeiden.
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Ein
anderer Zusatz zu Zement ist Bioglass. Bioglass, eine patentierte
Formelierung für
Glas, ist bekannt dafür,
dass es biologisch aktiv ist, und fördert das Knochenwachstum (siehe
US-Patent 4 232 972). Seine Formulierung liegt innerhalb des Zusammensetzungsbereichs
(alle Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht (Gew.-%)):
| Siliciumoxid | 40–62% |
| Soda | 10–32% |
| Calciumoxid | 10–32% |
| Phosphorpentoxid | 0–12% |
| Calciumfluorid | 0–18% und |
| Boroxid | 0–20%. |
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Das
Bioglass kann als grobes Pulver mit einer Größe von ca. 170 bis 140 mesh
zugegeben werden. Es wurde gefunden, dass die große grobe
Form für
das Knochenwachstum förderlicher
ist als eine feinere Größe. Bioglass-Teilchen
könnten
als ein "Aggregat" in einem Portlandzement
verwendet werden und bilden einen Beton. Bioglass (siehe US-Patent
Nr. 4 775 646) ist ein weißes
Pulver und würde
eine Mischung mit weißem Zement
nicht färben.
Dies wäre
besonders interessant zum Füllen
von Knochendefekten oder Wurzelendfüllungen, wo ein Knochenwiederwachstum
wichtig ist. Hench hat die Mischung aus Bioglass und Zement patentiert.
Siehe US-Patent # 4 775 646 (L. Hench et al.) für ein Fluoridenthaltendes Bioglass.
US-Patent # 4 171 544 (L. Hench et al.) zum Binden an Knochen mit
einer großen,
porösen,
Silicium-reichen Oberfläche.
Es lehrt die Verwendung von Portlandzement zum BINDEN (BONDING)
von (nicht als Wiederherstellungsmaterial für) Dentalimplantaten und mit
einem biologisch aktiven Glas gemischten Zement.
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Andere
Zementzusammensetzungen können
in Betracht gezogen werden, um einen weißen Zement auszubilden, solange
sie kein Eisenoxid enthalten. Zum Beispiel kann Bariumoxid teilweise
Calci umoxid ersetzen. Dies ist ein neuer Bestandteil und nicht im
ersten Torabinejad-Patent (# 5 415 547) spezifiziert. Dies würde einen
Zement ausbilden, der inhärent
radioopak ist und keine weiteren Zusätze benötigt.
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Die
Feinheit des Zements beeinflusst ebenfalls seine Brauchbarkeit in
der Zahnheilkunde. Das Torabinejad-Patent bezieht sich z.B. auf
einen Zement vom Typ 3, einem relativ feinen Zement mit einer Oberfläche von
450 bis 550 m2/kg. Solche Zemente werden
jedoch von Zahnärzten
als körnig
oder sandig wahrgenommen, die eine geringere Qualität aufweisen
und in feine Öffnungen
weniger leicht eingefüllt
werden können. Die
Oberflächenmessung
liefert einen allgemeinen Hinweis auf die Feinheit des Pulvers,
kennzeichnet aber die Größenverteilung
der Pulverteilchen nicht ausreichend.
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Zur
Verbesserung des Verhaltens solcher Dentalmaterialien kann man nach
zwei Wegen vorgehen: Entfernung grober Teilchen oder Verringerung
der durchschnittlichen Teilchengröße. Die Entfernung grober Teilchen
kann durch Sieben oder Luftwäsche
erzielt werden. Die Teilchengrößenverringerung
kann durch Mahlprozesse, wie z.B. Kugelmahlen, Luftabrieb oder Reibvermahlen,
erzielt werden.
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Feinere
Zemente sind für
ein Wurzelkanal-Abdichtmaterial oder ein Wurzelkanal-Verschlussmaterial geeigneter.
Die Verwendung eines Zements mit einer Oberfläche von ca. 1.000 m2/kg ermöglicht
eine leichte Füllung
in einen Wurzelkanal, einschließlich
von Seitenkanälen.
Wir testeten einen solchen Zement als Wurzelkanalfüllmittel
und fanden, dass er einem Zement mit einer geringeren Oberfläche vorzuziehen
ist. Die Entfernung von Teilchen, die gröber als 400 mesh (44 μm) sind,
verbesserte das Handling des in dem handelsüblich erhältlichen ProRoot-MTA-Material
verwendeten grauen Zements. Dieses Verfahren erhöhte die gemessene Oberfläche von
454 auf 509 m2/kg.
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Es
ist deshalb ersichtlich, dass das wie vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Dentalmaterial geeignet
ist, um die angegebenen Aufgabenstellungen der Erfindung zu lösen. Es
ist einzusehen, dass die Menge verschiedener Komponenten variiert
werden kann, und immer noch in den Rahmen der Erfindung fällt. Der
Rahmen der Erfindung wird nur durch die Ansprüche bestimmt.
