DE69934178T2

DE69934178T2 - Gerüst aus verbundmaterial für eine zahnprothese sowie verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE69934178T2
Application number: DE69934178T
Authority: DE
Inventors: Gilles Billet; Bruno Clunet-Coste; Andre Collombin; Bernard Maneuf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-03-25
Filing date: 1999-03-23
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2019-03-24
Also published as: EP0987995A1; JP3614442B2; ATE346561T1; DE69934178D1; US6244869B1; JP2000512201A; FR2776502A1; CA2291125A1; EP0987995B1; FR2776502B1; WO1999048434A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Aufbau bzw. eine Halte- und Stützvorrichtung für eine feste Zahnprothese, die aus einem geschichteten Verbundmaterial mit einer Verstärkung aus Fasern besteht, die im Vor-Polymerisationszustand mit einem Harz vorimprägniert werden.
Stand der Technik
Die bekannten Halte- und Stützvorrichtungen umfassen im Allgemeinen Metallplatten, die mittels zeitraubender und aufwändiger Verfahren hergestellt werden. Das Vorhandensein einer solchen starren Metallplatte im Mund ist sowohl unästhetisch als auch unangenehm.
Es wurde bereits vorgeschlagen, die Metallplatten von festen Zahnprothesen durch Platten aus leichteren Acrylharzen zu ersetzen, in die Verstärkungsfasern eingearbeitet sind (Dokument US-A-4894012). Das Einarbeiten eines Fasernetzes oder -bündels reicht jedoch zum Erhalt einer ausreichenden mechanischen Festigkeit der Acrylharzplatten nicht aus. Die Fasern bilden lediglich ein inneres Netz, das verhindert, dass sich bei einem Bruch der Platte im Mund die abgebrochenen Teile vollkommen ablösen.
Das Dokument US-A-5 676 546 offenbart eine Halte- und Stützvorrichtung für eine feste Zahnprothese nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Gegenstand der Erfindung
Ein erster Gegenstand der Erfindung besteht darin, eine Halte- und Stützvorrichtung für eine feste Zahnprothese nach Anspruch 1 herzustellen, die ein besonders geringes Gewicht und eine hohe mechanische Festigkeit hat.
Ein zweiter Gegenstand der Erfindung zielt ferner darauf ab, ein Herstellungsverfahren für eine Halte- und Stützvorrichtung für eine feste Zahnprothese nach den Ansprüchen 8 oder 9 zu liefern, dessen Durchführung besonders einfach und schnell ist.
Die Halte- und Stützvorrichtung umfasst:

– ein Basisteil, das eine Schicht aus gewirktem Gewebe des genannten Verbundmaterials umfasst, das wie eine bogenförmige Stützschale angeordnet ist,
– ein Zwischenteil, das sich entlang der Spitze des Basisteils erstreckt, um eine Stütze mit guter Stauchfestigkeit zu bilden, die das Profil der Halte- und Stützvorrichtung begrenzt,
– sowie ein Oberflächenteil, das eine Abdeckung bildet, die das Basisteil und das Zwischenteil vollkommen überdeckt, wobei das Material der Abdeckung aus einem geschichteten Material mit einer organischen Matrix gleicher Art wie der des Basisteils besteht und wobei die drei Teile nach dem Formen und der Polymerisation ein selbsttragendes Profil mit guter Bruchsicherheit bilden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird das Zwischenteil von einem Bündel langer, kontinuierlicher Fasern gebildet, die sich entlang dem Profil der Stütze erstrecken und in einer Hülse angeordnet sind, die als Aufnahme dient. Die Hülse besteht aus einem Fasergewebe, welche Fasern gleicher Art sind wie die Fasern des Materials der beiden anderen Teile, nämlich des Basisteils und des Oberflächenteils.
Nach einem Merkmal der Erfindung ist das Zwischenteil mit einer Formungsvorrichtung versehen, die dazu bestimmt ist, die Hülse und die Fasern zu umgeben und einzuspannen, um einen vorbestimmten Querschnitt zu bilden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung hat die Basis der Hülse eine an die Spitze des Basisteils angepasste Form und eine mechanische Starrheit, die größer ist als die des übrigen Gewebes der Fasern der Hülse.
Ein Verfahren zur Herstellung der Halte- und Stützvorrichtung nach der Erfindung ist durch folgende Schritte gekennzeichnet

– man ordnet in einem ersten Schritt das Basisteil auf einem Labormodell an, wobei das Teil eine Schichtung aus vorab mit Harz getränktem Gewebe mit Verstärkung durch Fasern und Partikel umfasst,
– man stellt unter isostatischem Druck das Basisteil durch Kompression nach dem Pressen der Schichtung auf das Labormodell her,
– man polymerisiert das Harz des geformten Basisteils, um eine bogenförmige Stützschale zu erhalten,
– man drückt in einem zweiten Schritt das Zwischenteil auf die Spitze des Bogens des Basisteils,
– und man bedeckt in einem dritten Schritt das Zwischenteil mit dem unter isostatischem Druck geformten Oberflächenteil, damit es nach der Polymerisation die besagte Abdeckung bildet.

Eine zweite Art der Herstellung ist dadurch gekennzeichnet, dass:

– man zunächst das Zwischenteil entlang der Spitze eines Labormodells aufdrückt, ohne die Fasern der Hülse zu zerdrücken,
– man eine Vorpolymerisation des Zwischenteils vornimmt, um das Profil der Halte- und Stützvorrichtung zu bestimmen,
– man das Zwischenteil entfernt und das Basisteil ohne vorheriges Formen und ohne Polymerisation auf dem Modell anordnet,
– man das vorpolymerisierte Zwischenteil wieder auf das Basisteil aufsetzt und mit dem Oberflächenteil bedeckt,
– die Einheit anschließend unter isostatischem Druck geformt und dann die gesamte Halte- und Stützvorrichtung polymerisiert wird.

Nach einem weiteren Merkmal des Verfahrens werden in das selbsttragende Profil vor der Formungs- und Polymerisationsphase Platzhalterelemente eingesetzt, die vertikal durch das Basisteil, das Zwischenteil und das Oberflächenteil geführt sind, wobei jedes Platzhalterelement aus einem Material gefertigt ist, das mit dem Verbundwerkstoff des Profils nicht kompatibel ist, um sein Entfernen nach dem Formen zu erleichtern. Man führt Rückhalteelemente in die Kavitäten ein, die sich nach dem Herausziehen der Platzhalterelemente bilden, wobei jedes Rückhalteelement von einem Stift gebildet wird, der einen herausspringenden Teil für die Aufnahme eines künstlichen Zahns hat.
Eine solche Halte- und Stützvorrichtung für feste Zahnprothesen kann fest mit einer Wurzelverankerung verbunden werden. Die Verankerung umfasst zu diesem Zweck:

– ein Einsteckelement, das von einem Becher gebildet wird, der mit einem fotopolymerisierbaren Verbundharz gefüllt und am Ende eines Wurzelstifts oder Wurzelaufbaus befestigt ist, welcher Becher aus einem für elektromagnetische Strahlen durchlässigen und mit dem Harz der Bestandteile des Profils nicht kompatiblen Material besteht,
– ein Aufnahmeelement, das aus einer Hülle aus elastischem Material besteht, das durch Ineinanderfügen mit der Außenseite des Bechers zusammenwirkt und während des Formungsschritts fest mit dem selbsttragenden Profil der Halte- und Stützvorrichtung verbunden ist.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile und Merkmale gehen klarer aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung hervor, die beispielhaft und nicht erschöpfend gegeben und in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist, in denen:
1 eine Perspektivansicht einer Halte- und Stützvorrichtung für eine feste Zahnprothese der Erfindung zeigt,
2 eine Ansicht im Teilschnitt des selbsttragenden Profils der auf einem Labormodell angeordneten Halte- und Stützvorrichtung darstellt;
3 eine Teilansicht des Zwischenteils der Halte- und Stützvorrichtung ist;
4 eine verkleinerte Detailansicht des Profils der 2 nach Entfernen des Labormodells ist;
5 eine Schnittansicht einer Ausführungsvariante des selbsttragenden Profils der Halte- und Stützvorrichtung zeigt;
6 und 7 das komplexe Profil der 5 darstellen, und zwar jeweils nach der Anbringung von Platzhalterelementen und Rückhaltemitteln;
8 eine Verankerung einer Halte- und Stützvorrichtung nach der Erfindung an einer Restwurzel eines Zahns zeigt.
Mit Bezug zu den 1 bis 4 ist eine Halte- und Stützvorrichtung 12 für eine feste oder herausnehmbare Zahnprothese mittels eines Harzverbundmaterials 17 mit Verstärkungsfasern 18 und -partikeln 19 hergestellt, das nach dem Formen ein starres und bruchsicheres selbsttragendes Profil 12 bildet. Die Verstärkungsfasern 18 und -partikel 19 sind entsprechend einer Schichtung angeordnet, die eine oder mehrere Schichten gewirkten Gewebes umfasst. Die Fasern können Glas-, Keramik-, Aramid- oder Siliziumdioxidfasern sein, die mit einem Harz im Vorpolymerisationszustand vorimprägniert sind.
Ein erstes Herstellungsverfahren für ein selbsttragendes Profil 12 nach der Erfindung wird in drei Hauptschritten durchgeführt:

– in einem ersten Schritt wird ein Basisteil 1, das aus einer Schichtung aus vorimprägniertem Gewebe besteht, unter isostatischem Druck auf einem Labormodell 2 geformt, das weiches Gewebe imitieren soll. Der Vorgang der schichtweisen Formung erfolgt durch Kompression nach dem Aufdrücken des Basisteils 1 auf das Labormodell 2 nach dem Verfahren und der Maschine, die in dem Dokument WO95/08300 beschrieben sind. Das Harz 17 des Basisteils 1 ist beispielsweise ein Methacrylat- oder Dimethacrylatharz, doch kann jedes beliebige für die Zahntechnik verwendbare organische Harz verwendet werden, wie in dem vorgenannten Dokument erwähnt. Das durch Fasern 18 und Partikel 19 verstärkte Harz 17 umfasst zum anderen foto-auslösende Mittel und Beschleunigungsmittel, die eine Vernetzung durch Beleuchtung mittels einer Lampe mit sichtbarem Licht ermöglicht. Nach den Arbeitsschritten des Formens und Polymerisierens wird das Basisteil 1 wie eine bogenförmige Stützschale angeordnet und passt sich dabei dem Profil des Labormodells 2 an.

In einem zweiten Schritt wird ein Zwischenteil 3 auf die Spitze 4 gedrückt, um eine Stütze mit hohem Stauchwiderstand zu bilden. Das Zwischenteil 3 wird von einem Bündel langer und kontinuierlicher Fasern 5 gebildet, die in einer Hülse 6 untergebracht sind, die aus einem Fasergewebe 8 besteht. Die Hülse 6 dient als Aufnahme für die Unterbringung der vorimprägnierten Fasern 5 und umfasst eine Basis 7 mit einer Form, die angepasst ist an die der Spitze 4 des Basisteils 1.
In 3 ist die Basis 7 der Hülse 6 eben, um eine gute Haftungsfläche mit der Spitze 4 des Basisteils 1 zu bilden. Die Starrheit der Basis 7 ist vorzugsweise größer als die des übrigen Fasergewebes 8 der Hülse 6.
Das untere Teil 7 der Hülse 6 kann vorteilhafterweise von einem Teil des Basisteils 1 gebildet werden.
In einem dritten Schritt wird ein Oberflächenteil 10, das aus einer Schichtung aus einem Gewebe aus vorimprägnierten Fasern 18 und Partikeln 19 gleicher Art wie die des Basisteils 1 besteht, auf das Zwischenstück 3 gesetzt und dann in der vor her verwendeten Formungsmaschine unter isostatischem Druck geformt und fotopolymerisiert. Das Oberflächenteil 10 bildet eine Abdeckung, die das Basisteil 1 und das Zwischenteil 3 vollkommen überdeckt, sodass man ein selbsttragendes, starres Profil 12 erhält, das einen hohen Bruchwiderstand hat.
Die Stütze, die das Zwischenteil 3 bildet, wird wie ein Sandwich zwischen den beiden Teilen 1 und 10 eingeschlossen und bestimmt so das Profil des Aufbaus sowie die Stauchfestigkeit. Die Teile des Basisteils 1 und der Oberfläche 10 garantieren nach der Polymerisation die mechanische Starrheit des Aufbaus.
Eine zweite Art der Herstellung des selbsttragenden Profils 12 kann folgendermaßen realisiert werden:
Zunächst wird zur Bestimmung des Profils der Halte- und Stützvorrichtung 12 das Zwischenstück 3 auf die Spitze des Labormodells 2 gedrückt, ohne dass dabei die Fasern 5 des Teils 3 gequetscht werden, indem dieses für einen kurzen Moment dem Licht ausgesetzt wird. Nach dem Entfernen des Zwischenteils 3 wird das Basisteil 1 ohne vorheriges Formen und ohne Polymerisation auf dem Labormodell 2 angeordnet. Das vorpolymerisierte Zwischenteil 3 wird wieder auf dem Basisteil 1 angeordnet und mit dem Oberflächenteil 10 bedeckt. Anschließend wird der ganze Aufbau in der Formungsmaschine unter isostatischem Druck geformt und dann fotopolymerisiert.
Nach 5 kann ein komplexes Profil 11 verwendet werden, in dem das Zwischenstück 3 nicht polymerisiert wird und mit einer Formungsvorrichtung 9 versehen ist, die das Faserbündel 5 im Querschnitt vermindern soll, damit ein vorbestimmter Querschnitt erreicht wird, beispielsweise in Omegaform. Das Zwischenteil 3 wird an die Nahtstellen 26 zwischen dem Basisteil 1 und dem Oberflächenteil 10 entweder genäht oder geschweißt. Die Verbindungsränder des Basisteils 1 und des Oberflächenteils 10 können ebenfalls genäht oder geschweißt sein. Ein solches selbsttragendes Profil 11 kann in einem einzigen Herstellungsvorgang hergestellt werden.
Mit Bezug zu den 6 und 7 werden in das komplexe Profil 11 vor der Formungs- und Polymerisationsphase Platzhalterelemente 20 eingesetzt, die in vertikaler Richtung durch das Basisteil 1, das Zwischenteil 3 und das Oberflächenteil 10 geführt sind. Die Platzhalterelemente 20 bestehen aus einem mit dem für das Profil 11 verwendeten Harz unverträglichen Material, damit jegliches Anbacken beim Formen verhindert wird. Das spätere Entfernen der Platzhalterelemente 20 begrenzt dann die Kavitäten 14 zum Einsetzen von Rückhaltemitteln 13 (7). Die Rückhaltemittel 13 sind in Form von Stiften 15 vorgesehen, die jeweils mit einem herausstehenden Teil zur Aufnahme eines künstlichen Zahns und einem Sockel 6 in Form einer ringförmigen Scheibe am entgegengesetzten Ende versehen sind. Jedes Rückhaltemittel 13 ist aus einem Verbundwerkstoff auf Basis von Harz 17 und mit Verstärkung durch Fasern 18 und Partikel 19 der gleichen Art wie das selbsttragende Profil 12 gefertigt.
In einem abschließenden Fabrikationsschritt werden die selbsttragenden Profile 11, 12 mit einem äußeren End-Überzug auf Basis eines organischen Harzes versehen.
Der Vorteil dieser selbsttragenden Aufbauten zur Herstellung von Gebissen liegt in ihrem geringen Gewicht, ihrer großen Anpassungsfähigkeit und ihrer hohen mechanischen Festigkeit, die im Mund des Patienten für ein angenehmeres Traggefühl sorgen. Dadurch, dass kein Metall verwendet wird, können sie durch geeignete nichtmetallene Verankerungen an den möglichen Wurzeln befestigt werden.
An der Verankerung 29 der 8 ist die Wurzel 30 eines Zahns von einer Platte 32 bedeckt, die an einen Stift 24 mit einem herausstehenden Ende 25 montiert ist. Ein solcher Kronenaufbau ist detailliert in den Dokumenten WO 95/08300 und WO 96/15731 beschrieben. Ein Becher 21 aus keramischem Material oder Glas wird mit einem fotopolymerisierbaren Verbundharz 22 gefüllt und am Ende 25 des Stifts 24 befestigt. Der Becher 21 bildet das Einsteckelement der Verankerung 29 und kann aus einem beliebigen Material bestehen, das für elektromagnetische Strahlen durchlässig ist und nicht kompatibel ist mit dem Harz der Bestandteile des Profils 11, 12. Der zylindrische Becher 21 ist mit einer Hülle 23 aus elastischem Material bedeckt, das auf die Anlagefläche des Bechers 21 mit einer rückhaltenden Wirkung geschoben werden kann. Die Hülse 23 bildet das Aufnahmeelement der Verankerung 29. Der Oberflächenzustand der Hülse 23 ermöglicht ihre Verbindung mit dem selbsttragenden Profil 11 beim Formen dieses Profils, insbesondere, wenn das Basisteil 1 im zweiten, vorstehend beschriebenen Fabrikationsschritt vor dem Formen und Aushärten auf das Modell gedrückt wird.

Claims

Aufbau für eine zugehörige Zahnprothese, der aus einem Verbundmaterial mit einer lagenweise angeordneten Verstärkung (18) besteht, die im Vor-Polymerisationszustand mit einem Harz (17) vorimprägniert werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau (12) besteht aus: – einem Basisteil (1), das eine Schicht aus gewirktem Gewebe des genannten Verbundmaterial umfasst, die wie eine bogenförmige Stützschale angeordnet ist, – einem Zwischenteil (3), das sich entlang dem oberen Bereich (4) des Basisteils (1) erstreckt, um eine Stütze mit guter Stauchfestigkeit zu bilden, die das Profil des Aufbaus (12) begrenzt, – sowie einem Oberflächenteil (10), das eine Abdeckung bildet, die das Basisteil (1) und das Zwischenteil (3) vollkommen bedeckt, wobei das Material der Abdeckung aus einem geschichteten Material mit einer organischen Matrix gleicher Art wie der des Basisteils (1) besteht, wobei die drei Teile (1, 3, 10) nach Formgebung und Polymerisation ein selbsttragendes Profil mit guter Bruchsicherheit bilden.
Aufbau für eine zugehörige Zahnprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenteil (3) von einem Bündel langer, kontiniuerlicher Fasern (5) gebildet wird, die sich entlang dem Profil der Stütze erstrecken, und in einer Hülse (6) angeordnet sind, die als Aufnahme dient.
Aufbau für eine zugehörige Zahnprothese nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (6) aus einem Fasergewebe (8) besteht, welche Fa sern gleicher Art sind wie die Fasern (18) des Materials der beiden anderen Teile, nämlich des Basisteils (1) und des Oberflächenteils (10).
Aufbau für eine zugehörige Zahnprothese nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenteil (3) mit einer Formgebungseinrichtung (9) versehen ist, die dazu bestimmt ist, die Hülse (6) und die Hülse und die Fasern (5) zu umspannen, um einen vorbestimmten Querschnitt zu bilden.
Aufbau für eine zugehörige Zahnprothese nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Zwischenteils (3) omegaförmig ist.
Aufbau für eine zugehörige Zahnprothese nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil (7) der Hülse (6) eine an den oberen Teil (4) des Basisteils (1) angepasste Form und eine mechanische Starrheit hat, die größer ist als die des übrigen Gewebes der Fasern (8) der Hülse (6).
Aufbau für eine zugehörige Zahnprothese nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil (7) der Hülse (6) von einem Teilstück des Basisteils (1) gebildet wird.
Verfahren zur Herstellung eines Aufbaus für eine Zahnprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass – man in einem ersten Schritt das Basisteil (1) auf einem Labormodell (2) anordnet, wobei das Teil einen Schichtstoff aus vorab mit Harz (17) getränktem Stoff mit Faserverstärkung (18) und Partikeln (19) umfasst, – man unter isostatischem Druck das Basisteil (1) durch Kompression nach dem Pressen des Schichtstoffs auf das Labormodell (2) herstellt, – man den Harz (17) des geformten Basisteils (1) polymerisiert, um eine bogenförmige Stützschale zu erhalten, – man in einem zweiten Schritt das Zwischenteil (3) auf den oberen Teil des Bogens des Basisteils (1) drückt, – und man in einem dritten Schritt das Zwischenteil (3) mit dem unter isostatischem Druck geformten Oberflächenteil (10) bedeckt, um nach der Polymerisation die besagte Abdeckung zu bilden.
Verfahren zur Herstellung eines Aufbaus für eine Zahnprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass – man zunächst das Zwischenteil (3) entlang der Spitze eines Labormodells (2) aufdrückt, ohne die Fasern (5) der Hülse (6) zu quetschen, – man eine Vorpolymerisation des Zwischenteils (3) vornimmt, um das Profil des Aufbaus zu bestimmen, – man das Zwischenteil (3) abnimmt und das Basisteil (1) ohne vorheriges Formen und ohne Polymerisation auf dem Modell (2) anordnet, – man das vorpolymerisierte Zwischenteil (3) wieder auf das Basisteil (1) aufsetzt und mit dem Oberflächenteil (10) bedeckt, – die Einheit wird anschließend unter isostatischem Druck geformt, woraufhin der gesamte Aufbau polymerisiert wird.
Herstellungsverfahren für einen Aufbau einer Zahnprothese nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass man in das selbsttragende Profil (11) vor der Formungs- und Polymerisationsphase Platzhalterelemente (20) einbringt, die vertikal durch das Basisteil (1), das Zwischenteil (3) und das Oberflächenteil (10) geführt sind, wobei jedes Platzhalterelement (20) aus einem Material gefertigt ist, das inkompatibel mit dem Verbundwerkstoff des Profils (11) ist, um sein Entfernen nach dem Formen zu erleichtern.
Herstellungsverfahren für einen Aufbau einer Zahnprothese nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man Rückhalteelemente (13) in die Hohlräume (14) einführt, die sich nach dem Herausziehen des Platzhalterelements (20) bilden, wobei jedes Rückhalteelement (13) von einem Stift (15) gebildet wird, der einen herausspringenden Teil für die Aufnahme eines künstlichen Zahns hat.
Aufbau für eine zugehörige Zahnprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der Aufbau mit einer Befestigung (29) zusammenhängt, die umfasst: – ein Einsteckelement, das von einer Art Becher (21) gebildet wird, der mit einem fotopolymerisierbaren Verbundharz (22) gefüllt und am Ende (25) eines Stifts (24) einer Wurzel (30) oder eines Wurzelaufbaus befestigt ist, welcher Becher aus einem für elektromagnetische Strahlung durchlässigen und mit dem Harz der Bestandteile des Profils (11) nicht verträglichen Material besteht, – ein Aufnahmeelement, das aus einer Hülle (23) aus elastischem Material besteht, das durch Ineinanderfügen mit der Außenseite des Bechers (21) zusammenwirkt und während der Formungsphase fest mit dem selbsttragenden Profil (11) des Aufbaus verbunden ist.