DE69116054T2 - Zahnrestaurierungen mit einem künstlichen Belag - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung genau geformter Restaurierungen mit einem künstlichen Belag aus einem Keramikmaterial hoher Festigkeit für natürliche Zähne mit pulvertechnologischen Methoden.
• Belagrestaurierungen können auf natürlichen Zähnen beispielsweise aus ästhetischen Gründen fixiert werden, wenn die natürlichen Zähne aus irgendeinem Grund verfärbt sind. Belagrestaurierungen können unter Verwendung einer herkömmlichen Dentalporzellantechnik auf einem Modell des präparierten Zahnes gemacht werden, wie beispielsweise in der EP-A-0 384 908 für künstliche Einheiten für die Zahnrestaurierung allgemein beschrieben ist. Das Modellmaterial hat keine wesentlichen Veränderungen der Abmessungen bei Temperaturen bis zu 1200 ºC. Wenn die Belagrestaurierung fertig ist, wird das Modellmaterial durch Sandstrahlen entfernt.
• Das Problem mit dem derzeit verwendeten Keramikmaterial (Dentalporzellan) bei Belagrestaurierungen ist seine Sprödigkeit, die oftmals frühzeitige Brüche ergibt.
• Fig. 1 zeigt einen Querschnitt eines Zahnes mit einer Belagrestaurierung. In dieser Figur bedeuten A = auf dem Kern aufgebranntes Porzellan, B = Kern aus einem dichtgesinterten Keramikmaterial, Y = äußere Oberfläche des Kernes, I = innere Oberfläche des Kerns, P = die vorbereitete Oberfläche des Zahnes, C = Zement, E = Schmelz, D = Zahnbein und F = Pulpa.
• Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Restaurierungen mit künstlichem Belag zu bekommen, die eine höhere Festigkeit und Formgenauigkeit haben.
• Ein anderes Ziel ist es, eine Belagrestaurierung durch Verwendung von dichtgesintertem Keramikmaterial hoher Festigkeit zu machen, wobei das Verlangen nach hoher Festigkeit und Formgenauigkeit (dies bedeutet eine Kompensation der Schrumpfung während des Sinterns) mit der Anforderung an die Anwendung von Porzellan bezüglich Einbrennen, Haftung, biologischer Verträglichkeit und Ästhetik kombiniert werden kann.
• Gemäß der Erfindung können Restaurierungen mit künstlichem Belag gemacht werden, bei denen der Kern aus einem biologisch verträglichen Material hergestellt wird, wo die Innenoberfläche des Kerns eine solche Form erhielt, daß sie auf eine vorbereitete Oberfläche eines Zahnes paßt. Das Material des Kerns darf keine Verfärbungen oder anderen unerwünschten Effekte bei dem Dentalporzellan ergeben, welches gewöhnlich auf der Außenoberfläche des Kernes aufgebrannt wird. Die Belagrestaurierungen werden auf der vorbereiteten Oberfläche durch Zementierung fixiert. Mit Hilfe von Gipsmodellen der beiden Kiefer und mit dem hergestellten Kern auf dem Modell des Präparates kann der Zahntechniker die Endgestalt der äußeren Oberfläche (Y) der Belagrestaurierung durch Schleifen und Polieren des Kernes herstellen. Um eine natürlichere Oberfläche der Belagrestaurierung zu haben, kann eine dünne Schicht (> 50 um) Dentalporzellan auf der Außenoberfläche des Kernes (Y) aufgebrannt werden. Die Methode der Herstellung einer Zahnbelagrestaurierung für eine vorbereitete Oberfläche eines natürlichen Zahnes gemäß der Erfindung steigert die Festigkeit und Genauigkeit für diese Restaurierungen.
• Kerne nach der Erfindung können nach dem in Anspruch 1 definierten Verfahren aus einem Körper beispielsweise von Dentalporzellan, Glaskeramik oder Apatitkeramik durch Kopierfräsen eines Abdruckes von der vorbereiteten Oberfläche (P) hergestellt werden. Dieses Kopierfräsen ergibt die Grenzoberfläche der Belagrestaurierung (I) auf der vorbereiteten Oberfläche (P). Ein Abdruck des vorbereiteten Zahnes oder dieses Zahnes zusammen mit seinen Nachbarzähnen wird hergestellt. Das Abdruckmaterial haftet an der gesamten vorbereiteten Oberfläche, und wenn der Abdruck von den Zähnen entfernt wird, enthält dieser Abdruck die Oberfläche (P), welche die Oberfläche (I) und die Berührungspunkte zu den Nachbarzähnen ergibt. Aus dem Abdruck wird die Oberfläche (I) hergestellt, um diese Oberfläche in Reichweite für Kopierfräsen zu haben. Die Berührungen mit den Nachbarzähnen ergeben die Begrenzung der Belagrestaurierungen in mesial-distaler Richtung. Die äußere Kontur außerhalb des Abdruckes der vorbereiteten Oberfläche (P) wird manuell mit herkömmlicher maschineller Praxis für Dentaltechnik oder durch Kopierfräsen präpariert. Ein Abdruck kann beispielsweise ein Kerr- Abdruck, ein Abdruck mit einem Dentalverbundmaterial oder ein Silikonabdruck sein.
• Der Kern gemäß der Erfindung wird vorzugsweise aus einem biologisch verträglichen dichtgesinterten Keramikmaterial hoher Festigkeit hergestellt. Porzellan wird auf dem erhaltenen Kern derart aufgebrannt, daß das fertige Produkt eine Zahnbelagrestaurierung ist, die auf das vorhandene Zahnpräparat paßt und ästhetisch und funktionell zu dem tatsächlichen gesamten Satz von Zähnen paßt.
• Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, werden Restaurierungen mit künstlichem Belag als ein Kern in dichtgesinterter Keramik (B) mit einer eingebrannten dünnen Schicht Dentalporzellan (A) hergestellt. Die Belagrestaurierung wird auf der reparierten Oberfläche (P) beispielsweise durch Zementieren fixiert. Die dünne Zementschicht (C) verbindet die präparierte Zahnoberfläche (P) mit der Innenoberfläche des Kerns (I), welche mit hoher Genauigkeit zu der präparierten Oberfläche (P) paßt. Die Zementschicht kann eine Dicke < 100 um, vorzugsweise von 25 bis 50 um haben. Das Zementieren der Belagrestaurierungen kann beispielsweise mit etwas Zement auf Harzbasis erfolgen. Es kann ein Vorteil sein, die Oberflächen (I) der Belagrestaurierung, die mit den präparierten Oberflächen der Zahnstruktur (P) verbunden werden, mit Silan zu behandeln. Es kann auch ein Vorteil sein, die Schmelzteile (E) der präparierten Oberfläche (P) zu ätzen. Das Ätzmedium kann zum Beispiel Phosphorsäure sein. Zahnbeinteile der präparierten Oberfläche können vor dem Zementieren mit etwas Zahnbeimkleber behandelt werden.
• Das Keramikpulver kann nach mehreren dem Fachmann bekannten Methoden hergestellt werden. Herkömmliche Pulvertechnologie kann angewendet werden, bei der die verchiedenen Komponenten unter trockenen oder feuchten Bedingungen mit Wasser oder einem anorganischen Lösungsmittel (z. B. Alkoholen) als Mahlflüssigkeit gemischt und gemahlen werden. Eine sogenannte Sol-Gel-Technik kann auch angewendet werden, wo verschiedene Oxidmaterialien zusammen aus einer Wasserlösung abgeschieden oder aus Metallalkoxiden beispielsweise in wasserfreiem Alkohol durch gesteuerte Wasserzugabe gemeinsam ausgefällt werden. Eine Kombination verschiedener Techniken kann auch angewendet werden, indem man die Sol-Gel-Technik benutzt um eine Oberflächenschicht von erwünschtem Metalloxid auf einem Pulvermaterial abzuscheiden. Zu dem Keramikmaterialschlamm werden Schmiermittel oder andere organische Bindemittel gegebenenfalls zu geeigneter Zeit in dem Verfahren zugegeben.
• Gemäß der Erfindung sind nun existierende Restaurierungen mit künstlichem Zahnbelag dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem preßfertigen Pulver mit Zusätzen von Schmiermitteln und/oder anderen organischen Bindemitteln hergestellt werden. Das Pulver wird kalt isostatisch verdichtet, uniaxial gepreßt, durch Schlickergießen, Druckgießen, Spritzformen oder anderweitig verdichtet.Der verdichtete Körper hat eine solche Abmessung, daß er genug Material für das Kopierfräsen der äußeren Form des Kernes enthält, welche zu der präparierten Zahnoberfläche paßt. Während dieses Kopierfräsens muß die Sinterschrumpfung berücksichtigt werden. So muß die kopiergefräste Oberfläche derart vergrößert werden, daß nach dem anschließenden Sintern zu hoher Dichte der Kern mit großer Genauigkeit die erwünschte geometrische Endaußenform hat, welche auf die präparierte Zahnoberfläche (P) paßt. Der Körper kann vor dem Kopierfräsen der Oberfläche (I), die zu der präparierten Oberfläche (P) paßt auch vorgesintert werden. Alle anderen Oberflächen werden vor dem Endsintern zu nahe der Endform vorbreitet, was eine Dicke der Belagrestaurierung von < 1 mm bedeutet. An einigen Stellen, wo der präparierte Zahn eine größere Zerstörung hat, kann die Belagrestaurierung dicker sein. Es ist wichtig, daß das Keramikmaterial zu geschlossener Porosität gesintert wird, die für ein Oxidmaterial wenigstens 98 % der theoretischen Dichte bedeutet, doch um hohe mechanische Festigkeit zu gewährleisten, sollte das Material vorzugsweise eine Dichte über 99 % haben, während Dichten über 99,6 % die beste Festigkeit ergeben. In einigen Fällen kann es zweckmäßig sein, einen fertiggesinterten Körper zu verwenden, in welchem Falle die Sinterschrumpfung während des Kopierfräsens nicht berücksichtigt werden muß.
• Der Kern der Belagrestaurierungen kann auch durch kaltes isostatisches Pressen, uniaxiales Pressen, Schlickergießen, Druckgießen, Spritzformen oder Verdichten auf andere Weite gegen einen Körper gleichmäßig mit der präparierten Oberfläche des Zahnes (P), auf welchen die Belagrestaurierung aufgepaßt wird, hergestellt werden. Dieser Körper wird durch Kopierfräsen und gleichzeitig Vergrößerung von einem Modell in Gips des präparierten Zahnes gewonnen. Der Körper kann beispielsweise aus Metallmaterial, Graphit, Kunststoffmaterial bestehen und soll eine solche Größe haben, daß die Innenoberfläche (I) der Belagrestaurierung nach der Sinterschrumpfung den erwünschten Paßsitz auf der präparierten Zahnoberfläche (P) hat. Die kopiergefräste Oberfläche des Körpers ergibt die Innenform des Kernes (I). Die Außenform des Kernes (Y) wird durch Schleifen und Polieren meist vor dem Sintern gewonnen. Nach dem Sintern wird die Außenoberfläche (Y) des Kernes (B) durch Schleifen eingestellt, so daß die Belagrestaurierung auf den präparierten Zahn und zu den Zähnen in den beiden Kiefern paßt.
• Das Sintern findet in Vakuum oder unter einer Wasserstoffatmosphäre, unter normalem atmosphärischem Druck oder unter erhöhtem Druck in Verbindung mit heißem isostatischem Verdichten statt. Sehr reines Al&sub2;O&sub3; wird während des Sinterns zu voller Dichte im Vakuum oder in einer Wasserstoffatmosphäre durchscheinend, was ein Vorteil ist, wenn natürliche Zähne imitiert werden sollen. Reines Oxidmaterial kann in Luft gesintert werden, doch müssen einige Verbundwerkstoffe in einer inerten oder gesteuerten Atmosphäre gesintert werden. Der Kern bekommt eine derartige Außenform, daß die Auflage des Dentalporzellans erleichtert wird. Die Form kann auch derart sein, daß sie natürlichen Zähnen ziemlich ähnlich ist. Nach dem Endsintern können die Oberflächen des Kernes etwas Schleifen benötigen, besonders die Außenoberflächen, was mit der Belagrestaurierung auf einem Modell des präparierten Zahnes gemacht wird. Wenn Dentalporzellan verwendet wird, muß die Wärmeausdehnung und das Material im Kern angepaßt werden. Im Falle von Al&sub2;O&sub3; wird es noch eine "chemische" Verbindung zwischen Al&sub2;0&sub3; und Porzellan geben. Dies bedeutet, daß die Außenoberfläche des Kernes keine Rückhalteelemente braucht. Der Kern kann auch eine solche Form und Farbe bekommen, daß die Belagrestaurierung keine Dentalporzellanschich braucht. Die Oberflächen der Belagrestaurierung, die ein Teil der Außenoberfläche des reparierten Zahnes sind, müssen in diesem Fall vor dem Zementieren zu einer Oberflächenrauhheit von 0,5 bis 5 um, vorzugsweise von 0,5 bis 1 um, geschliffen und poliert werden.
• Das Material auf Keramikbasis in dem Kern umfaßt vorzugsweise ein oder mehrere biologisch verträgliche Oxide (einschließlich Phosphaten, Silikaten und Sulfaten) mit Zusätzen von Carbiden, Siliciden, Nitriden oder Boriden mit oder ohne Bindermetall. Das Basismaterial kann auch Nitride, Oxynitride, Sulfide, Oxysulfide oder ähnliche Phasen sowie halogenhaltige keramische Substanzen umfassen. Beispiele biologisch verträglicher Oxide, die die Basismatrix für den keramischen Körper bilden können, sind Al&sub2;O&sub3;, TiO&sub2;, MgO, ZrO&sub2; und ZrO&sub2; mit Zusätzen von bis zu 25 mol-%, vorzugsweise 10 mol-%, Y&sub2;O&sub3;, MgO und/oder CaO (teilweise oder ganz stabilisiertes ZrO&sub2;). Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Keramikmaterial > 50 %, vorzugsweise > 85 % Al&sub2;O&sub3; mit Zusätzen herkömmlicher Sinterhilfsmittel. Um die Festigkeit zu erhöhen, können < 25 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 12 Gew.-% ZrO&sub2; zugegeben werden.
• Um eine geeignete Farbe des Kerns (B) zu bekommen, können gefärbte Komponenten gewählt werden. Zusätze von beispielsweise 0,1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 5 Gew.- % TiN und/oder ZrN geben Zahnbelagrestaurierungen auf Al&sub2;O&sub3;-Basis einen fahlgelben Ton. Natürlich sollen keine Zusatzstoffe verwendet werden, die unästhetische Effekte ergeben.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung einer künstlichen Zahnbelagrestaurierung mit einem Kern (B) und einer auf der Belagrestaurierung aufgebrannten Porzellanschicht (A) unter Verwendung von Pulvertechnologie, wobei der Sinterschrumpfung Rechnung getragen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß man die Innenoberfläche (I) des Kerns (B), welche auf eine präparierte Zahnoberfläche (P) paßt, durch Kopierfräsen eines Körpers, vorzugsweise eines gepreßten, vorgesinterten oder gesinterten Körpers, von einem Abdruck der präparierten Zahnoberfläche gewinnt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernmaterial ein Keramikmaterial hoher Festigkeit mit einer relativen Dichte > 98 % ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Keramikmaterial in dem Kern auf einem oder mehreren der Oxide Al&sub2;O&sub3;, TiO&sub2;, MgO, ZrO&sub2; oder ZrO&sub2; mit bis zu 25 mol-% Y&sub2;O&sub3;, MgO und/oder CaO basiert.