ES2562800T3 - Pieza semitrabajada para producción de dispositivos dentales/odontoiátricos, es decir para postes, muñones y coronas dentales - Google Patents

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Abstract

Una pieza semitrabajada de material compuesto para producir postes y/o muñones y/o coronas dentales, que comprende: - una matriz polimérica (2); y - una multiplicidad de fibras resistentes mecánicamente (3) anidadas en dicha matriz polimérica (2), caracterizada por que dichas fibras resistentes (3) están dispuestas en un número predeterminado de capas de refuerzo (4) que son substancialmente planas y están dispuestas en relación mutuamente sobrepuesta, comprendiendo dichas capas de refuerzo (4) una multiplicidad de hilos de trama (3a) e hilos de urdimbre (3b) entrelazados según al menos un patrón de entretejido predeterminado.

Description

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DESCRIPCION
Pieza semitrabajada para produccion de dispositivos dentales/odontoiatricos, es decir para postes, munones y coronas dentales
La presente invencion se refiere a una pieza semitrabajada de material compuesto para producir dispositivos dentales/odontoiatricos, tales como postes y/o munones y/o coronas dentales, asf como coronas y/o munones y/o postes dentales (o mas generalmente, artefactos/dispositivos similares) obtenidos a partir de dicha pieza semitrabajada segun la reivindicacion 1.
Se sabe que la fabricacion de postes/munones para implantes dentales (endooseos o endodonticos), o mas generalmente de soportes de montaje para uso dental/odontoiatrico, se basa en el empleo de materiales compuestos, es decir, materiales que comprenden una matriz polimerica en la que se anidan fibras resistentes mecanicamente.
Generalmente, estos materiales compuestos tienen fibras resistentes mecanicamente alargadas y continuas, que se disponen en condiciones de paralelismo mutuo.
Estas piezas semitrabajadas, obtenidas tipicamente a partir de extrusion o extrusion por estirado, se someten luego a operaciones de torneado y/o fresado, para elaborar en particular los denominados "postes" o "munones.
Al mismo tiempo, la fabricacion de dientes artificiales (o, hablando tecnicamente, "coronas" dentales) hace uso de substancias que tienen una base "metalica" y, entre estas substancias, la que se emplea principalmente es oxido de circonio. El documento US 5921778 divulga un material entrelazado tnbrido para refuerzo de restauraciones dentales. El documento US 6846181 divulga componentes curados prefabricados, preformados listos para usar para aparatos dentales. El documento US 7235290 divulga un preimpregnado que contiene fibras y una matriz curable utilizados para aplicaciones dentales. El documento US 5741139 trata de postes dentales compuestos de una pluralidad de fibras.
Aunque la tecnica conocida mencionada antes brevemente se utiliza ampliamente, tiene sin embargo algunos inconvenientes.
Antes de nada, las piezas semitrabajadas de material compuesto con fibras longitudinales paralelas se someten a desintegracion estructural si son sometidas a operaciones de trabajo espedficas, tales como taladrado a lo largo del eje de extension de las fibras de refuerzo; de hecho, debido a la ejecucion de estas operaciones el material compuesto se somete a esfuerzos excesivos a lo largo de la direccion transversal, dichos esfuerzos a su vez se deben a la direccion particular dada a las fibras de refuerzo; estos esfuerzos por lo tanto provocan deformacion estructural del material que por consiguiente no es adecuado para conformarse de manera estable (por ejemplo, en postes de seccion delgada y que tienen una cavidad axial).
Ademas, si bien el oxido de circonio tiene una apariencia estetica/visual que se asemeja en gran medida a la de un diente natural, tiene un comportamiento mecanico caracterizado por una alta dureza que, por otro lado, se combina con un alta fragilidad, y, como resultado, un diente artificial elaborado de este material esta sujeto en gran medida a fenomenos de rotura durante su "uso" normal.
Ademas, si bien el oxido de circonio es biocompatible, no se presta bien para uso en la elaboracion de coronas dentales, porque tiene una superficie adaptada en gran medida a la formacion y retencion de la placa dental, de modo que su uso da lugar a altos riesgos de que se acumulen depositos de sarro.
Un inconveniente adicional relacionado con la tecnica conocida reside en que el acoplamiento de coronas dentales de oxido de circonio esta sujeto a fenomenos de gran desgaste en las areas de contacto mutuo con los postes/munones de material compuesto; este desgaste es el resultado de la gran dureza de los materiales en contacto y es aumentado por los esfuerzos a los que se somete el area de constriccion entre corona y poste/munon durante la masticacion.
Generalmente, por lo tanto cabe senalar que los materiales compuestos de tipo conocido que se usan para elaborar postes/munones no se pueden adaptar a la produccion de coronas dentales y, viceversa, los materiales de base metalica utilizados para elaborar coronas dentales no se pueden utilizar para producir postes/munones.
En consecuencia, la presente invencion tiene por objetivo concebir una pieza semitrabajada de material compuesto capaz de obviar los lfmites mencionados anteriormente.
Principalmente, la presente invencion tiene por objetivo concebir una pieza semitrabajada que se pueda utilizar indiferentemente para elaborar tanto coronas dentales como postes/munones, y que al mismo tiempo tenga una combinacion optima de caractensticas mecanicas (en terminos de fortaleza mecanica, resiliencia y similares) y caractensticas de biocompatibilidad.
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La presente invencion tiene por objetivo adicionalmente concebir una pieza semitrabajada que permita una importante flexibilidad operativa para definir coronas dentales, incluso de forma complicada; dichas coronas dentales a su vez deben tener duracion optima, poca o ninguna tendencia a romperse o formar astillas y tambien deben ofrecer el ambiente mas desfavorable para la formacion de placa dental.
Por lo tanto un objetivo de la presente invencion es concebir una pieza semitrabajada que se pueda trabajar siguiendo diferentes metodologfas y a lo largo de diferentes ejes de intervencion, sin verse sometida a perdidas de cohesion estructural.
La tarea tecnica mencionada y los objetivos especificados se logran substancialmente mediante una pieza semitrabajada de material compuesto que tiene las caractensticas reproducidas en una o mas de las reivindicaciones adjuntas.
Ahora se da una descripcion de una realizacion preferida pero no exclusiva de una pieza semitrabajada de material compuesto segun la invencion a modo de ejemplo no limitativo e ilustrada en los dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 es una vista en perspectiva esquematica de una pieza semitrabajada segun la invencion;
- la figura 2 es una vista esquematica en despiece ordenado de un paquete de fibras resistentes mecanicamente anidadas en la pieza semitrabajada vista en la figura 1; y
- la figura 3 es una vista lateral en seccion de una realizacion alternativa de la pieza semitrabajada segun la invencion.
Con referencia a los dibujos, la pieza semitrabajada segun la presente invencion se ha identificado por el numero de referencia 1 y esta hecha substancialmente de un denominado "material compuesto"; es decir, comprende una matriz polimerica 2 y una multiplicidad de fibras resistentes mecanicamente 3 anidadas en esta matriz polimerica 2.
Ventajosamente, con el fin de asegurar un comportamiento mecanico optimo de los "productos acabados" obtenibles empezando a partir de la pieza semitrabajada (y al mismo tiempo con el fin de evitar la creacion de virutas o perdida de cohesion estructural entre las fibras de refuerzo durante las operaciones para eliminar material de la pieza semitrabajada), las fibras resistentes mecanicamente 3 se disponen en un numero predeterminado de capas de refuerzo substancialmente planas 4 dispuestas en relacion mutuamente superpuesta.
En otras palabras, la presente invencion se basa en una disposicion particular de las fibras de refuerzo dentro de la pieza semitrabajada, dicha disposicion asegura el mantenimiento de la integridad estructural si la pieza semitrabajada se sometiera a operaciones de trabajo dirigidas transversal/perpendicularmente a las capas de refuerzo planas 4; de hecho, el entretejido de las fibras resistentes mecanicamente permite mantener la cohesion entre fibras y matriz polimerica alrededor de la region de trabajo en la que opera una herramienta conformadora (o, mas generalmente, alrededor de la direccion de penetracion/avance a lo largo de la que se mueve esta herramienta conformadora, dicha herramienta puede ser un taladro, una fresa o un dispositivo para eliminacion de material).
El mantenimiento de la integridad estructural durante el trabajo es asegurado por lo tanto por la topologfa/disposicion de las fibras de refuerzo; en este sentido cabe senalar que la disposicion en capas superpuestas se puede obtener de muchas maneras, tales como mediante apilamiento de varios materiales textiles de un area predeterminada (y preferentemente igual), o mediante plegado posterior de un solo material textil cuyos solapamientos se superponen por lo tanto uno sobre otro sin interrupcion.
Asimismo, dependiendo de requisitos actuales, el entretejido de las fibras resistentes (definido generalmente por un hilo de trama y uno de urdimbre) puede implicar la presencia de extremos "abiertos" o "cerrados" de los hilos de trama y/o de urdimbre; de esta manera es posible controlar las propiedades de los extremos de las capas de refuerzo dependiendo del grado de acabado "periferico" de la pieza semitrabajada (o dependiendo de la calidad de superficie de los postes/munones o de las coronas dentales obtenidos a partir de dicha pieza semitrabajada).
Como se ha dicho anteriormente, las capas de refuerzo 4 comprenden una multiplicidad de hilos de trama 3a e hilos de urdimbre 3b que se entrelazan mutuamente segun al menos un patron de entretejido predeterminado; al mismo tiempo, la disposicion en el espacio de las capas de refuerzo 4 contempla la definicion de superficies de colocacion ideales que pueden ser convenientemente planas (para obtener la maxima simplicidad de fabricacion de la pieza semitrabajada y la maxima homogeneidad de las prestaciones mecanicas) o extenderse tambien a formas tridimensionales.
Desde el punto de vista de los materiales usados, en la presente pieza semitrabajada las fibras resistentes 3 (o mas generalmente las capas de refuerzo 4) comprenden fibras de vidrio y/o fibras arairndicas y/o fibras de carbono y/o fibras de cuarzo, mientras la matriz polimerica 2 comprende al menos una resina epoxi y/o poliester y/o un material del tipo PEEK o algo semejante.
Se debe reconocer que la seleccion de los materiales para elaborar la presente pieza semitrabajada es establecida principalmente por las caractensticas finales que deben poseer los postes/munones y/o las coronas dentales a
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obtener a partir de la pieza semitrabajada; en particular, la seleccion de la combinacion entre fibras resistentes mecanicamente y matriz polimerica, de los patrones de entretejido de las capas de refuerzo y otras se lleva a cabo sobre la base de la combinacion optima entre resistencia mecanica, comportamiento elastico y dureza de superficie que se desee dar a dichos productos fabricados.
Para la finalidad de elaborar productos fabricados (ya sea postes/munones o coronas dentales) que tengan una apariencia exterior en conformidad tanto como sea posible con los homologos "organicos" a los que tiene que sustituir, la matriz polimerica 2 puede comprender convenientemente aditivos coloreados preferentemente de un tono adaptado para reproducir el color de un diente verdadero (compuestos a base de oxido de titanio, por ejemplo); el color blanco/marfil impartido por estos aditivos se puede utilizar ventajosamente con el fin de no crear efectos de contraste/semitransparencia del poste/munon o con el fin de elaborar la corona dental artificial "con tendencia a confundirse" con posibles dientes naturales colocados adyacentes a la misma.
Si los requisitos actuales lo necesitaran (por ejemplo con el fin de hacer postes/munones o coronas dentales que tengan caractensticas de alta resistencia mecanica) la presente pieza semitrabajada puede comprender elementos de refuerzo transversales 5 que esten adaptados para soportar esfuerzos mecanicos transversales a las "superficies de colocacion" de las capas de refuerzo 4; simultaneamente, estos elementos transversales de refuerzo 5 se pueden adaptar para conectar mecanicamente al menos dos capas de refuerzo 4 que esten mutuamente adyacentes y/o superpuestas.
En una realizacion ejemplar de la presente invencion dichos elementos de refuerzo transversales 5 comprenden elementos semejantes a hilos elaborados de fibra de vidrio y/o arairndica y/o de carbono; estos elementos se pueden entretejer con las capas de refuerzo segun diferentes disposiciones espaciales, y tambien pueden consistir en segmentos de hilos "abiertos" o de un solo hilo entretejido de una manera continua y repetida a traves de dos o mas capas de refuerzo.
De manera coherente con la descripcion anterior (y con las reivindicaciones siguientes), la presente invencion tambien se refiere a varios dispositivos para uso dental/odontoiatrico que se elaboran (por torneado, fresado o mas generalmente eliminacion de material) empezando a partir de una pieza semitrabajada segun la invencion.
Por ejemplo, empezando a partir de la pieza semitrabajada 1 es posible obtener un denominado "poste/munon" endooseo o endodontico que comprende una parte de instalacion (insertable en un tejido organico de un paciente, que puede ser un descanso de rafz dental o directamente un hueso maxilar/de mandfbula) y una parte de soporte (conectada a la parte de instalacion y adaptada para recibir una corona dental en acoplamiento); como alternativa, es posible obtener una denominada "corona dental" que por el contrario comprende una parte de enganche (que se acoplara a una parte de soporte correspondiente de un poste/munon que a su vez puede ser del tipo descrito anteriormente en este documento) y una parte operativa (conectada a la parte de enganche y con forma semejante a un diente o a una serie de dientes adyacentes).
Cabe senalar que ademas de los dos ejemplos mencionados anteriormente de dispositivos (o "productos acabados") la presente invencion tambien puede concernir a otros tipos de "productos acabados" tales como postes endooseos o endodonticos (es decir, postes semejantes a varilla con una superficie lisa o roscada) que no tiene necesariamente un extremo que tiene la forma de un "munon" o, simetricamente, "munones" que no estan provistos de extensiones que actuan como postes de instalacion (pero que, por ejemplo, se pueden instalar en postes tambien de tipo conocido).
La fabricacion de los productos acabados enumerados anteriormente tiene lugar mediante un procedimiento para fabricar dispositivos para uso dental/odontoiatrico que, a su vez, comprende las siguientes etapas:
- antes de nada, proporcionar una matriz polimerica (2);
- simultaneamente, proporcionar una multiplicidad de fibras de refuerzo 3;
- definir una pieza semitrabajada 1 por impregnacion de las fibras de refuerzo 3 con la matriz polimerica 2; y
- trabajar la pieza semitrabajada 1 llevando a cabo operaciones de fresado y/o torneado y/o eliminacion de material, para obtener uno o mas de los dispositivos mencionados anteriormente para uso dental/odontoiatrico.
Ventajosamente, segun el procedimiento anterior se han de llevar a cabo las siguientes subetapas en la etapa de definir la pieza semitrabajada 1:
- elaborar un numero predeterminado de capas de refuerzo 4 por entrelazado (o entretejido) de las fibras de refuerzo 3; y
- superponer dichas capas de refuerzo 4 en superficies de colocacion respectivas (por ejemplo, superficies de colocacion paralelas entre sf y llevadas a una relacion de apilamiento mutuo).
Convenientemente, definicion de la pieza semitrabajada 1, y mas particularmente las subetapas enumeradas anteriormente (es decir, las subetapas que definen la topologfa/disposicion espacial de las fibras de refuerzo 3) se ponen en practica antes de la etapa de impregnar las fibras 3 con la matriz polimerica 2, y posiblemente puede estar
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presente una subetapa operativa que consista en entrelazar y/o entretejer tambien los elementos de refuerzo transversales 5 con las capas de refuerzo 4 (preferentemente, antes de la etapa de impregnar las fibras resistentes mecanicamente con la matriz polimerica 2).
La invencion logra importantes ventajas.
De hecho, debido a la arquitectura de construccion particular de la presente pieza semitrabajada (y por encima de todo debido a la disposicion de las capas de refuerzo entrelazadas y superpuestas), es posible obtener una resistencia mecanica optima; en particular, se puede obtener una alta capacidad de aguantar operaciones de taladrado, dichas operaciones se pueden llevar a cabo sin provocar deformacion estructural dentro del propio material.
En virtud de la estructura descrita, es posible por lo tanto elaborar indiferentemente, utilizando el mismo tipo de material compuesto, ya sea postes/munones "integrados" (o tambien postes simples o munones simples) o coronas dentales; ademas, esta flexibilidad de aplicacion ampliada es promovida adicionalmente por el hecho de que es posible seleccionar una gran variedad de matrices polimericas, asf como anadir diferentes "aditivos" a estas matrices polimericas (tales como oxido de titanio por ejemplo, para dar a la pieza semitrabajada un color correspondiente al de dientes naturales).
Finalmente, se debe apreciar que la presente invencion permite mantener costes de fabricacion bajos tanto para la pieza semitrabajada (ademas de formatos diferentes para distribucion/venta al por menor) como para los dispositivos obtenidos a partir de dicha pieza semitrabajada, sin implicar complicaciones, modificaciones y/o adaptaciones particulares tambien siempre que se impliquen maquinas de tipo conocido (tornos, fresadoras, maquinas de control numerico asociables con software CAD/CAM), que es ventajoso para la econoirna productiva global y para el precio final de los productos dentales/odontoiatricos.

Claims (8)

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    REIVINDICACIONES
    1. Una pieza semitrabajada de material compuesto para producir postes y/o munones y/o coronas dentales, que
    comprende:
    - una matriz polimerica (2); y
    - una multiplicidad de fibras resistentes mecanicamente (3) anidadas en dicha matriz polimerica (2), caracterizada por que dichas fibras resistentes (3) estan dispuestas en un numero predeterminado de capas de refuerzo (4) que son substancialmente planas y estan dispuestas en relacion mutuamente sobrepuesta, comprendiendo dichas capas de refuerzo (4) una multiplicidad de hilos de trama (3a) e hilos de urdimbre (3b) entrelazados segun al menos un patron de entretejido predeterminado.
  2. 2. Una pieza semitrabajada segun la reivindicacion 1, en la que dichas fibras resistentes mecanicamente (3) y/o dichas capas de refuerzo (4) comprenden fibras de vidrio o fibras arairndicas o fibras de carbono.
  3. 3. Una pieza semitrabajada segun la reivindicacion 1, en la que la matriz polimerica (2) comprende al menos una resina epoxi o poliester o un PEEK.
  4. 4. Una pieza semitrabajada segun la reivindicacion 1, en la que la matriz polimerica (2) comprende aditivos colorantes de un tono adaptado para reproducir un color de un diente verdadero y que comprende mas preferentemente oxido de titanio.
  5. 5. Una pieza semitrabajada segun la reivindicacion 1, en la que tambien hay presentes elementos de refuerzo transversales (5) adaptados para aguantar esfuerzos mecanicos transversales a las superficies de colocacion de las capas de refuerzo (4) o adaptados para conectar mecanicamente al menos dos capas de refuerzo (4) que estan mutuamente adyacentes o superpuestas.
  6. 6. Una pieza semitrabajada segun la reivindicacion 5, en la que dichos elementos de refuerzo transversales (5) comprenden elementos semejantes a hilos hechos de fibra de vidrio o fibra aramidica o fibra de carbono o fibra de cuarzo.
  7. 7. Un poste/munon endooseo o endodontico, que comprende una parte de instalacion insertable en un tejido organico de un paciente y una parte de soporte conectada a dicha parte de instalacion y adaptada para recibir una corona dental en acoplamiento, caracterizado por que se hace empezando a partir de una pieza semitrabajada segun la reivindicacion 1.
  8. 8. Una corona dental para uso dental y/u odontoiatrico, que comprende:
    - una parte de enganche para acoplarse a una parte de soporte correspondiente de un poste/munon del tipo segun la reivindicacion 7; y
    - una parte operativa conectada a dicha parte de enganche y con forma de diente o de una serie de dientes adyacentes,
    caracterizada porque se hace empezando a partir de una pieza semitrabajada segun la reivindicacion 1.
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