NO313313B1 - Anvendelse av nye glassblandinger for tanntekniske formål, fremgangsmåte for fremstilling av glasspilar fremstilt fraglassblandingen og glasspilar, samt anvendelse derav - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører anvendelsen av nye glassblandinger for tanntekniske formål, fremgangsmåte for fremstilling av glasspilar fremstilt fra glassblandingen og glasspilar, samt anvendelse derav.

Manglende tenner forstyrrer både det perfekte utseende av tannsettet og harmoneringen ved tygging. Neglisjering av dette påvirker sterkt somatisk og mental harmoni. Tap av molarer, som i første omgang kan erstattes ved innsetting av broer, forekommer hyppig. Innbyggingen av faste tannbroer kan bli hindret av tap av den bakenfor liggende tann som bærer ekstensjonen. Dette problem kan bare løses ved uttagbare proteser. Utilstrekkelig tygging som følge av manglende erstatningstenner, kan ha uheldig virkning på mave- og tarmfunksjon. Det estetiske ved ansiktet endres også, hvilket kan forårsake psykiske forstyrrelser.

Det er kjent flere metoder for erstatning av tenner, herunder bl.a. metoder som gir spesialbroer med faste eller løse ender og hvis bruk kan medføre problemer som er velkjente på området.

Ungarsk patent 210.237 av 1. november, 1994, vedrører erstatning av manglende bakre tenner ved hjelp av metallbroverk forsynt med glass-stift og en fremgangsmåte for å fremstille nevnte metallbro. Tannbroen i henhold til ovennevnte patent innbefatter en konvensjonell metallbro-kropp og én eller flere stifter festet med deres koniske ender til metallbro-kroppen. Det vesentlige ved patentet er at glass-stiften som holder metallbroen, er dannet av smeltet glass og stemmer overens med tann-sadelens form og at glass-stiften eller, når det er tale om flere glass-stifter, minst én av disse er festet til det terminale bakre element av metallbroen. Ved fremstillingen av metallbroen presses en smeltet glass-stav på riktig sted mot modellen som er fremstilt på konvensjonell måte, hvoretter glassformen som tilsvarer sadelens fasong, langsomt avkjøles og sidene mot gommen etter avkjøling, slipes og kuttes, hvorpå glass-stiften temporært festes på modellen og fikseres i den på forhånd forberedte bro. En glass-stift fremstilt av en tysk tannlege allerede i 1936 i et porselen (glass crock) lignet det som her er beskrevet, men den ble formet kun ved sliping i stedet for ved smelting.

I henhold til ovennevnte ungarske patent ble glass-staven smeltet ved en temperatur på 524 til 526°C. Den egnede glassblanding omtalt i beskrivelsen var følgende: 73,0% Si02, 7,0% B2O3/AS2O3/AI2O3, 2,5-5% MgO, mens resten var ZnO/BaO/PbO/Fe203/Na20/K20.

Varigheten av spesielle tannbroer med hengeledd kan økes vesentlig ved å benytte en støttepilar (eventuelt støttepilarer) som stemmer overens med gommens fasong. Det kan stilles en lang rekke krav med hensyn til egenskapene til feste-elementet av sirkulært eller eliptisk tverrsnitt. De viktigste kravene er som følger: a) passende stivhet til å motstå spenninger som resultat av tygging, og langvarig motstand mot kjemiske reaksjoner som forekommer i munnen, b) langvarig vevstoleranse og inaktivitet ved bruk i den menneskelige organisme, c) riktige mykningskarakteristika for bruk i tannteknikk-laboratoriet, og senere plastisitet slik at dets struktur forblir inaktivt og dets stivhet også opprettholdes

under tyggebelastningen.

Erfaringsmessig oppfyller særlig uorganiske glass disse kravene. Som følge av deres sammensetning er imidlertid de fleste glass ikke egnet for dentale formål, idet de ikke oppfyller ovennevnte krav. Enkelte andre glass kan bare benyttes som et kompromiss. Det er derfor behov for et glass av spesiell sammensetning som best mulig oppfyller de beskrevne betingelser. Det har vært formålet med foreliggende oppfinnelse å frembringe et slikt spesialglass.

Den såkalte støttepilar som tjener som støtte for den frie ende av tannbroen, må ha en betydelig mekanisk motstandsevne for å tåle de alminnelig kjente høye press- og skjærkrefter som forekommer under tygging, selv når den endrede spenningsfordeling sammenlignet med konvensjonelt festede tannbroer, tas i betraktning. Spenningsfritt silikatglass synes å være egnet for dette formål, idet dets elastisitetsmodul vanligvis ligger i området fra 500 til 800 mPa og dets trykkfasthet er høy sammenlignet med konvensjonelle plastmaterialer.

Mohs-hårdheten på 5 til 7 for dette glass er tilstrekkelig høy til å fremstille støttepilarer som ikke vil slites av maten. Mikro-rissinger i overflaten spiller nemlig en vesentlig rolle ved fraktur. Mikro-rissinger i overflaten vil også forringe mekaniske egenskaper. Slikt glass oppviser dessuten høy motstand mot abrasjon, men ved anvendelse i henhold til oppfinnelsen er det selvsagt ikke eksponert for så intens erosjon som tennene.

Den termiske og elektriske ledningsevnen av glass er lav. Det er ingen fare for at glass danner en galvanisk celle i munnen og akselererer korrosjon av deler fremstilt av andre metaller innsatt i munnen.

Fortrinnsvis bør det strukturmaterialet som settes inn ha kjemisk motstandsdyktighet. Silikatglass oppfyller vanligvis dette krav. Den sammensatte reaksjon mellom glass og løsninger som kommer i kontakt med slike glass, som f.eks. spytt, må imidlertid tas i betraktning. Slike reaksjoner kan i prinsippet skilles i to motvirkende prosesser. Som resultat av den første prosess går hydrogenioner fra løsningen over på glassoverflaten og penetrerer gjennom langsom diffusjon glassets indre. Samtidig overføres alkali-ioner, særlig natriumioner, til løsningen i en mengde som er ekvivalent med hydrogenionene. Denne delprosess gjør løsningen alkalisk. Den andre prosessen resulterer i langsom nedbrytning av polymerstrukturen av glass, hvorunder alle elementer som utgjør glasset, løses opp. Begge prosesser skjer vanligvis langsomt ved normale kroppstemperaturer, men hastigheten kan endre seg betydelig i henhold til glass-sammensetningen. I ugunstige tilfeller må en betydelig lokal økning av pH og/eller oppløsning av toksiske materialer som er skadelige for organismen, tas i betraktning.

Valget av strukturmaterialet og den ukompliserte teknologi som benyttes, er også viktige faktorer, idet støttepilaren lett kan formes og festes til broen i vanlige tannteknikk-laboratorier i løpet av kort tid. Ut fra dette synspunkt er den dentale glasspilar særlig fordelaktig. Glasspilaren ifølge oppfinnelsen kan ganske enkelt oppvarmes til den riktige temperatur, deretter presses på det rette sted på avtrykksmodellen, fortrinnsvis ved å benytte et verktøy beregnet for formålet, og avkjøles jevnt for å unngå ufordelaktige spenninger. Det ovennevnte ungarske patent oppfyller ikke alle de ovennevnte krav.

BESKRIVELSE AV TEGNINGER

Oppfinnelsen vil nedenfor bli forklart ytterligere under henvisning til de ledsagende tegninger, hvor: Fig. 1 viser framstillingsprosessen for det pre-formede glasspilar-produkt benyttet for å fremstille støttepilaren. Fig. 2 er et tverrsnitt av det tidligere formede produkt og av spesialverktøyet (tilpasningsverktøy) benyttet under anbringelse av glasspilaren. Fig. 3 viser tverrsnittet av en støttepilar anbragt på gommen, formet i henhold til formen av denne.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et fullstendig bioforlikelig materiale som også kan fremstilles kommersielt slik at de fysikalske og kjemiske karakteristika av alle deler av produktet hele tiden oppfyller ovennevnte krav. Dette formål er i henhold til oppfinnelsen oppnådd gjennom anvendelse av glass som er kjennetegnet ved følgende sammensetning:

for tanntekniske formål.

Fysikalske karakteristika for materialet er som følger:

Glassmaterialet smeltes i en glødeovn ved 1560-1600°C.

Arbeidstemperatur: 1400°C.

Lineær ekspansjonskoeffisient: 4-4,2. lO^K'<1>.

Trykkstyrke: 120-150 mPa.

Syrebestandighet: hydrolyseklasse I.

Basebestandighet: hydrolyseklasse II.

Ved nærmere undersøkelse av blandingen ble det fastslått at den, foruten hovedkomponenten, kan innbefatte ubetydelig mengder sink og magnesium som forurensninger (Zn 0,01% og MgO 0,006%) som imidlertid forblir inaktive og ute av stand til å bevirke irritasjon og helsemessig skade. Blandingen inneholder ikke bly eller barium, som er helseskadelige.

Mykningstemperaturen er tilstrekkelig lav til å muliggjøre forming av materialet med varmekilder som er tilgjengelige i tannteknikk-laboratorier. Denne fordelaktige egenskap skyldes det høye boratinnhold som gjør det mulig å redusere det ellers uunnværlige høye alkali-innhold. Redusering av natriumoksyd-konsentrasjonen påvirker meget gunstig glassets kjemiske motstandsdyktighet. På den ene side er det lave alkali-innhold fordelaktig idet mengden av materialer som går over fra glasset ved korrosjon i organismen, er liten, og selv den ubetydelige mengde av de løste komponentene er ugiftig. På den annen side er det fordelaktig at korrosjonen som følge av den lave natriumkonsentrasjon ikke induserer noen vesentlig økning av pH-verdien nær gommen.

Et annet formål med oppfinnelsen er glasspilaren fremstilt av ovennevnte glassblanding, fortrinnsvis i en ferdig form egnet for bruk av tannteknikeren.

Et ytterligere formål ved oppfinnelsen er anvendelse av glassblandingen eller av glasspilaren som er angitt i krav 1 eller 2, til fremstilling av støttepilarer for skjulte eller åpne tannproteser av metall eller annet materiale.

I henhold til fremgangsmåten omtalt i det tidligere nevnte ungarske patent, formes glass-stiften ved å presse en glass-stav mot modellen. Glass-staven må smeltes i relativt stor lengde, og under pressing av den mot modellen, har den smeltede stift tendens til å deformeres i glass-stavens lengderetning. Metoden er derfor komplisert, og uten en viss dyktighet risikeres mange mislykkede forsøk.

Materialsammensetningen og derved de fysikalske og kjemiske karakteristika for glasset ifølge foreliggende oppfinnelse, er konstante, og sørger for lettvint håndtering. Den foretrukne måte å produsere og benytte glasset ifølge foreliggende oppfinnelse på, vil bli forklart i detalj nedenfor: Glass smeltes fra stam-materialet, hvis sammensetning stemmer med beskrivelsen ovenfor, ved 1580-1600°C, hensiktsmessig i en glødeovn bygget og opprettholdt for formålet (om en ovn benyttes for andre formål, kan deler som er igjen på smeltedigelen føre til uønsket kontaminering som derfor fortrinnsvis må fjernes), hvoretter 4 mm tykke glass-staver trekkes. Glass-stavene avkjøles gjennom rettet avkjøling for å unngå uheldige spenninger, idet oppvarmet glass reagerer, avhengig av materialsammensetning, på forskjellige måter på temperaturen utenfor. I glasset ifølge oppfinnelsen kan det oppstå ugunstige spenninger under hurtig avkjøling, og det må derfor benyttes en kontrollert kjøletemperatur i stam-materialet inntil avkjøling til under 450°C.

De således fremstilte staver utgjør stam-materialet for pilarfremstilling. Hjelpemidler benyttet for pilarfremstilling er følgende: oksygen/propangass-brenner, trykkpress-form som vist i Fig. 1 som har pilarfasongen, tenger, samt varmebehandlingskammer eller varmeisolerende matte for avkjøling av det ferdige produkt i henhold til den anvendte teknologi.

Den foretrukne fremgangsmåte for pilarfremstilling ifølge foreliggende oppfinnelse er følgende: glassblandingen oppvarmes til en temperatur på 900-1200°C og presses til ønsket form i en press-støpeform og deretter kontinuerlig avkjøles til romtemperatur i ett trinn. Pressformen holdes fortrinnsvis ved en temperatur på 600-700°C og holdes konstant ved denne temperaturen ved hjelp av en separat brenner da materialet ved høyere temperaturer kan feste seg til verktøyet, og produktet ved lavere temperaturer kan avkjøles for raskt og forårsake skadelige spenninger. Etter at glasset er tilpasset pressformens fasong (ca. 1 sekund) skilles det fra staven ved hjelp av en flamme, hvorpå pilaren tas ut fra pressformen ved hjelp av utstøter-formdelen og anbringes i varmebehandlingskammeret, hvor den gradvis avkjøles til romtemperatur.

Den konvekse flate som er dannet på stedet for adskillelsen, poleres deretter perpendikulært til lengdeaksen ved hjelp av en diamantskive, hvorved tannteknikerens senere arbeid lettes.

Den således oppnådde pilar er klar for kommersiell omsetning eller direkte anvendelse.

Tannteknikerens måte for å forme bærerpilaren er som følger:

Glasspilaren anbringes i holderen i henhold til Fig. 2 og oppvarmes med oksygen/propan til hvitglød, en temperatur på ca. 900-1200°C, inntil materialet mykner og lar seg forme.

Det myknede materialet presses med en fast bevegelse rettet perpendikulært mot veven på stedet angitt på den forberedte gipsmodell, hvoretter overflaten oppvarmes gjentatte ganger ved å holde den over en flamme i kort tid, hvoretter den slippes ned og dekkes med keramiske matter, hvor støttepilaren fremstilt på den beskreven måte, avkjøles jevnt i ett trinn over hele dens masse, ved minst under 450°C for å unngå skadelige spenninger på den pressede flate.

Enden av støttepilaren motsatt den pressede flate formes i henhold til kravene for innsetting i broen, ved hjelp av en diamantskjærer og diamantsliper som for tiden benyttes innen glassindustrien. Støttepilaren fremstilt på denne måte, behandles for å stemme overens med pilartennene på modellen og festes i det ferdige broarbeid ved sementering.

Støttepilarene fremstilt fra glass i henhold til oppfinnelsen og/eller støttepilarene i henhold til oppfinnelsen, er blitt benyttet på ca. 150 pasienter, og det er foretatt periodiske makroundersøkelser, røntgenkontroller og om mulig undersøkelse av den festede og senere uttatte tannbro. Det kunne ikke iakttas noen patologiske forandringer, hverken i miljøet under støttepilaren eller i det tilgrensende miljø. Ved sammenligning av røntgenpanorama-fotografier tatt før og etter arbeidet, viste benkonturene under støttepilaren og den siste pilartannen å være like.

Claims (4)

1. Anvendelse av glass med følgende sammensetning: for tanntekniske formål.

2. Glasspilar egnet for å gi en bioforlikelig dental støttepilar, karakterisert ved at den er fremstilt av glassblandingen som er angitt i krav 1.

3. Fremgangsmåte for fremstilling av glasspilaren ifølge krav 2, karakterisert ved at glassblandingen oppvarmes til en temperatur på 900-1200°C, presses til ønsket form i en press-støpeform og deretter kontinuerlig avkjøles til romtemperatur i ett trinn.

4. Anvendelse av glassblandingen som er angitt i krav 1 eller av glasspilaren ifølge krav 2, til fremstillingen av støttepilarer for skjulte eller åpne tannproteser av metall eller annet materiale.