SE457691B - Metod foer framstaellning av protetiska konstruktioner av kompositmaterial med betydande fiberinnehaall - Google Patents

Description

nä' 457 691 2 På grund av den höga materíalkostnaden och den komplicerade fram- ställningsproceduren blir sådana protetiska konstruktioner mycket kostsamma.

I artikeln N. Björk, K. Ekstrand och I E Ruyter: "Implant-fixed dental bridges from carbon/graphite fibre reinforced poly (methyl methacrylate) i Biomaterials 1986, Vol 7, January, P. 73-75, har det även föreslagits att framställa protetiska bro- eller brygg- konstruktioner i fiberarmerad plast. Enligt den metod som beskrivs här byggs brokonstruktionen upp pá sà sätt att kolfibrerna flätas runt speciella titankoner och sedan bäddas in i en polymer. En sådan metod är emellertid omständlig och ger inte den kontrollerbara, höga fiberhalt som eftersträvas. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en metod för framställ- ning av protetiska konstruktioner av kompositmaterial som är enkel och tídsbesparande, som är miljövänlig och som medför en minimal kontaminering av fibermaterialet. Metoden skall vidare vara väl an- passad till konventionell tandteknisk metodik och ge god kontroll över fiberhalt och struktur. Det senare är viktigt för att garante- ra förutsägbara mekaniska (hàllfasthetsmässiga) och vävnadsvänliga egenskaper. Den nya metoden framgår av kännetecknande delen av pa- tentkravet 1.

I det följande skall uppfinningen närmare beskrivas i anslutning till bifogade ritningar som visar ett exempel pà hur uppfinningen kan tillämpas. Figurerna l-12 visar olika moment i tillvägagångs- sättet för att framställa en fiberförstärkt, käkbensförankrad tand- bro.

I fig 1 visas utgàngsmaterialet för framställning av en oral prote- tisk konstruktion i form av en käkbensförankrad tandbrygga. Ett lämp- 3 457 691 ligt antal av i varandra indragna, tubformigt flätade fibrer 1 eventuellt kombinerade med enkelriktade fibrer, s k roving, utgör tillsammans ett fiberpaket. Både organiska och oorganiska fibrer såsom aramidfibrer, kolfibrer, glasfibrer eller keramiska fibrer är tänkbara som förstärkningsmaterial. Fibrerna förbehandlas och hanteras enligt anvisningar från fiberleverantör eller enligt känt förfarande. Fiberpaketet indrages vidare i en plastslang eller plaströr 2 som kan förslutas i båda ändar och fungera som transportemballage.

Genom plastslangen erhålles en praktisk och flexibel förpackning av fiberpaketet. Förpackning i önskad längd kan levereras till det tandtekniska laboratorium där protesen skall framställas. Där klipps en bit av slangen av, motsvarande längden på den tandbrygga som önskas. En injektionsspruta eller annan injiceringsutrustning 3 fylld med lämpligt matrismaterial, ansluts till slangen med fiberpaketet, se fig 2. Injektionen av matrismaterialet skall ske långsamt, med tryck och/eller vakuum i jämn takt, för att en fullständig impregnering av fibrerna skall uppnås. Som matrismaterial fungerar exempelvis en lätt förpolymeriserad akrylplast väl. Såda- na akrylplaster liksom injiceringsteknik är förut välkända och be- skrivs därför ej närmare här. För att erhálla en god, tät anslutning av injiceringsutrustningen 3 till slangen förses slangen med en lämplig klämanordning 4 som sluter åt runt slangens omkrets. Slangens andra ände förslutes med tejp e dyl 5 som hindrar fiberpaketet att vandra ut ur plastslangen vid injiceringen av plasten, se fig 3.

Förslutningen ordnas dock så att luften kan komma ut ur fiberpaketet då fibrerna impregneras (vätes) av plasten.

Plastslangen eller plaströret 2 har nu fyllt sin funktion_och det impregnerade armeringspaketet kan dras över fràn plastslangen till exempelvis en plastfilm 6, i form av en tunnväggig slang som rymmer armeringspaketet, se fig 4. Slangen förslutes i båda ändar så att armeringspaketet i lämplig längd för en tandbrygga ligger helt inneslutet.

Det impregnerade armeringspaketet vilket är lätt böjbart förs nu ner i en gjutform 7 av i och för sig känt slag, se fig 5. I gjutformen finns retentionsförsedda metallhättor 8 (cylindrar) positionerade 457 691 *f vilka motsvarar distansorganens placerin tandbron. Armeringspaketet skall anbrin i vilken metallhättorna 8 sticker upp. har spetsar 10 trätts pä metallhättorna ringspaketet lättare skall perforeras o hättorna genom fiberpaketet. g i den käkbensförankrade gas i en svängd urtagning 9 För att underlätta detta_ s guidepinnar så att arme- ch bana väg för metall- den från gjutformen se fig 6 och förses med h ål för metallhättorna 8. Hålen görs manuellt med hjälp av lämpligt verktyg, syl e dyl.

Fig 7 visar gjutformen varvid metallhättorna 8 försetts med plast- hylsor ll av krympslang vilka trätts över de cylinderformade metall- hättorna. Hylsorna förhindrar fibern att fastna mot metallhättornas hindra att fibrerna kommer till anliggning mot urtagningens 9 botten. övre retentioner och packa sig och på så vis I fig 8 visas hur det böjda fiberpaketet träs på plasthylsorna ll och anbringas mot botten i urtagningen 9. Plasthylsorna ll dras därefter av för att möjliggöra kontakt mellan det impregnerade fiberpaketet och metallhättans retentioner i form av utvändi Ytterligare plast tillsätts i de hål som sig i fiberpaketet. g gänga e dyl. plasthylsan har lämnat efter Figurerna 9 och 10 illustrerar appliceringen av den.linguala respek- tive buccala förgjutningen vilka limmas fast är också förut kända inom tandtekniken och b här.

. Sådana förgjutningar eskrivs därför ej närmare Därefter anbringas exempelvis ett silikonlock på öppningen över det impregnerade fiberpaketet som får polymerisera. Efter polymerisation avlägsnas locket, ca 2 mm skärs bort av locket pà den yta som legat an mot de underliggande förgjutningarna, så att en inläggning över fiberpaketet får primärkontakt med denna. Inläggningen trycks mot förgjutningarna med hjälp av átdragna slangklämmor, gummiband e dyl för att åstadkomma ett kontinuerligt tryck på fiberpaketet. Detta gör att vid plastens krymp- 4 57 6191 ning sker en kompensation så att ingen luft eller vatten innesluts i den färdiga proteskonstruktionen.

Polymerisationen utförs enligt känd metod. Hela gjutformspa- ketet placeras således i en proteskokninqsapparat, i vattenbad eller i tryckkärl eller ugn för varmpolymerisation av plasten. Efter polymerisationen får paketet långsamt kylas av, förgjutningarna avlägsnas och ett ràämne till en fiberförstärkt tandbro har erhållits.

Tandbron ges lämplig form och färg, den lackas exempelvis med en rosa täcklack om så erfordras, och tänder appliceras med hjälp av förgjut- ningen för tanduppsättningen. Tänderna sätts fast pá tandbron med rosa eller tandfärgad auto- eller tryckpolymeriserande akrylplast av hög klass. Det är viktigt att polvmerisationen sker vid en tempe- ratur som överstiger akrylens glastemperatur i tryckkärl med bron fastskruvad på gipsmodellen. Efter polymerisationen avlägsnas för- gjutningen, bron skruvas loss och putsas enligt känd metod, se fig ll.

I fig 12 visas slutligen den färdiga käkbensförankrade tandbron 12 med tänder 13 och anordnad att förankras med hjälp av distansorgan på de i käkbenet inläkta fixturerna. Det kan nämnas att istället för enbart lackering av protesen i samband med efterbehandlingen så kan en rosafärgad ytstrumpa av fibermaterial vara applicerad runt fiberpaketet från början. Ytterligare ett alternativ är att utnyttja en infärgad plastmatris.

Den ovan beskrivna metoden för framställning av käkbensförankrade tandbryggor av kompositmaterial resulterar i konstruktioner med hög och lätt kontrollerbar fiberhalt, vilket tillsammans med en utmärkt fibervätning medför mycket goda mekaniska egenskaper.Metoden ger också en miljövänlig produkt med låga restmonomerhalter.

I det följande skall redogöras något för de prover och analyser som har utförts pà provstavar tillverkade enligt den metod som beskri- vits ovan. De tillverkade provstavarna har jämförts med ämnet till en tandbrygga framställd enligt konventionell metod. 451 691 ° Tillverkningen av provstavar har utförts enligt följande steg: Armeringspaket tillverkas och lämplig längd av detta indra- ges i slang.

Akrylharts + härdarpulver blandas i bägare och avluftas.

Injektion av harts sker m h a spruta in i slangen.

Den hartsimpregnerade armeringen skjuts ner i gjutformen.

Ev fylls formen med ytterligare harts.

Släpp/krympfilm och lock appliceras under tryck.

Förpolymerisation sker i 50-GOOC över natt, sedan avfor- mas staven och efterhärdas i l20°C i ett par timmar.

De provstavar som tillverkats och även anal yserats har följande sam- mansättning: A. Matris: Förpolymeriserad PMMA enligt ovan.

Armering: Två st kolfiber"braid" i varandra med 36 st kol- fiberroving inuti.

B. Matris Enligt A.

Armering: Två st Nextel"braid" i varandra med 24 st kol- fiberroving inuti.

Dessa jämfördes med en provbit (C) av kolfiber"braid"-armerad PMMA, därmatrisen framställs av MMA och ett pulver innehållande PMMA och initiator.

Resultat av provning och analys Inaskning Genom inaskning över låga bestämdes fiberhalterna.

En omvandling till volyms-% gav följande resultat: 2 ' 451 691 Prov Vf % A 63 B 56 C 9,1 3-punktsböjning.

Ur resultaten från 3-punktsböjning enligt ASTM D 790 har elastici- tetsmoduler bestämts. Provstavarna A och B hade ett halvcirkulärt tvärsnitt medan provstaven hade ett rektangulärt tvärsnitt.

Prov E GPa A 122 B 47 7,5 Här bör man dock uppmärksamma att det i fallet C ej var möjligt att följa normen vad gäller avstånd mellan upplag. Avståndet enligt norm var här 3,5 ggr större än det använda.

DSC x DSC-analys har utförts över området 50-200°C. Både en första och en andra körning registrerades. Analysen ger materialets glastemperatur och ev restmonomerförekomst. 104OC (2.a körningen). Ingen restexoterm registrerad.

A: Tg 103°C (2.a körningen). Restexoterm tydlig.

O *i LQ II

Claims (7)

457 691 * PATENTKRAV

1. Metod för framställning av orala och extraorala I protetiska konstruktioner av kompositmaterial med betydande fiber- innehåll k ä n n e t e c k n a d a v att ett antal fibrer buntas eller flätas samman till ett làngsträckt fiberpaket fiberpaketet förpackas i ett rör, slang (2) eller liknande som tillslutes, ett lämpligt matrismaterial, exempelvis akrylplast, injiceras i slangen för impregnering (vätning) av det inneslutna fiberpaketet, - röret (slangen) (2) avlägsnas och det ímpregnerade (vätta) fiberpaketet appliceras i en gjutform (7) och polymeriseras till ett färdigt protesämne, och protesämnet ges sedan lämplig form och utseende genom konventionell efterbehandling.

2. Metod enligt patentkrav 1 k ä n n e t e c k n a d a v att fiberpaketet före polymerisationen innesluts i en tunnväggig slang (6) av plast e dyl.

3. Metod enligt patentkrav 1 k ä n n e t e c k n a d a V 457 691' att gjutformen (7) innefattar för protesförankringen motsvarande metallhättor (8) och att fiberpaketet före appliceringen förses med hàl motsvarande metallhättornas (8) positioner.

4. Metod enligt patentkrav 3 k ä n n e t e c k n a d a v att de i gjutformen (7) uppstickande metallhättorna (8) förses med löstagbara spetsar (10) för perforering av fiberpaketet då detta förs ner i gjutformen (7) varefter fiberpaketet avlägsnas fràn gjutformen och hål upptages i de sá bildade perforerings- anvisningarna.

5. Metod enligt patentkrav 3 k ä n n e t e c k n a d a v att metallhättorna (8) före fiberpaketets applicering förses med en plasthylsa (11) e dyl för att underlätta metallhättornas in- trängning i de i fiberpaketet upptagna hålen.

6. Metod enligt patentkrav 5 k ä n n e t e c k n a d a v att plasthylsorna (11) avlägsnas före polymerisationen så att fiberpaketet kommer i direkt kontakt med metallhättorna (8).

7. Metod enligt patentkrav 6 k ä n n e t e c k n a d a v att metallhättorna (8) är försedda med retentioner i form av en utvändig gänga e dyl för att förbättra kontakten mellan metall- hättornas yta och de enskilda fibrerna i fiberpaketet.