DE3742640A1

DE3742640A1 - Movable dental prostheses (epiprosthesis) of plastic with fibre reinforcement

Info

Publication number: DE3742640A1
Application number: DE19873742640
Authority: DE
Inventors: Kurt Prof Dr Ing Kegel; Wolfgang Prof Dr Med Dr Koberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-12-16
Filing date: 1987-12-16
Publication date: 1989-07-13

Abstract

The invention relates to plastic dental prostheses which, owing to their frequently inadequate flexural and torsional strengths, break due to the high load during mastication. According to the invention, these prostheses contain inlays of short (whiskers), long or continuous graphite fibres embedded during production or already in the precursor, which considerably increases their strength, as experiments have shown. Graphite in general and in this fibre form is highly tolerated by the body. The plastic dental prostheses containing graphite fibres of this type can, if necessary, be repaired, which is not the case, for example, when glass fibres are used. In addition to graphite fibres, it is also possible to use other graphite products or high-tenacity polyethylene fibres which are heat-stable up to about 150@C; their colour is the same as that of the plastic. The grey to black colour of the graphite gives the plastic prosthesis a purple to violet colour; if this is a hindrance in individual cases, the graphite fibres can be coloured.

Description

Zahnprothesen, die auf den teilweise oder ganz zahnlosen Ober- und/oder Unterkiefer in der Mundhöhle jederzeit aufgesetzt und auch wieder ent fernt werden können (Epi-, Teilprothesen), aus Kunststoff sind bekannt und werden viel verwendet. Der dabei verwendete Kunststoff, z. B. Pala don 65, kann leicht geformt werden. Weiter ist er dem menschlichen Kör per gegenüber, wie er sich seit vielen Jahren bewährt hat, indifferent, d. h. er ist körperverträglich und wird weder vom Speichel noch von Nah rungsstoffen angegriffen.Dentures based on the partially or completely toothless upper and / or Lower jaw placed in the oral cavity at any time and also removed again can be removed (epi, partial dentures), plastic are known and are used a lot. The plastic used, e.g. B. Pala don 65, can be easily shaped. He is further to the human body per indifferent to how it has proven itself for many years, d. H. it is compatible with the body and does not become saliva or close materials attacked.

Hinsichtlich seiner mechanischen Werte ist dieser Kunststoff festig keitsmäßig und in bezug auf Druckbeanspruchungen in den meisten Fällen ausreichend, jedoch läßt seine Biegefestigkeit oft zu wünschen übrig, insbesondere dann, wenn einseitige Kaubeanspruchungen mit hohen Biege momenten auftreten, entstehen Prothesenbrüche. Um dies zu vermeiden, hat man bisher die Biegefestigkeit mit Metalleinlagen zu erhöhen ver sucht und hatte zum Teil Erfolg. Aber auch hier treten Brüche in Form von Rissen und Abplatzungen auf. Ferner gibt es bei dieser Art der Pro thesenverstärkung Volumenvergrößerungen, die oft sehr störend wirken.This plastic is strong in terms of its mechanical properties in terms of pressure and pressure in most cases sufficient, but its flexural strength often leaves something to be desired especially when one-sided chewing with high bending moments occur, prosthesis breaks occur. To avoid this So far, one has to increase the bending strength with metal inserts was looking for and was partly successful. But here, too, breaks occur of cracks and flaking. There are also Pros in this type thesis reinforcement Volume enlargements that often have a very disturbing effect.

Weiter soll auch darauf hingewiesen werden, daß bei herkömmlichen Prothe sen in bezug auf ihre Biegefestigkeit nahezu jährliche Unterfütterungen erforderlich sind, weil sonst unweigerlich infolge der physiologischen Involution mit Prothenbrüchen beim Kautakt zu rechnen ist. Letzterer kann eine Belastung von über 1000 N nach sich ziehen; die physiologi sche Atrophie des Knochens liegt im Mittel nach TALGREN bei 0,2 mm Kno chenverlust in vertikaler Richtung pro Jahr. Die meist von den Japanern vorgeschlagenen Verfahren zur Herstellung künstlicher Zähne aus gra phitfaserverstärktem Kunststoff im Sinne von Implantaten sind nach unse rem Wissen nie zur Anwendung gekommen im Gegensatz zu Pfeilern aus Alu miniumkeramik, Titan oder Edelstahl.It should also be pointed out that in conventional Prothe they are relined almost annually in terms of their flexural strength are necessary because otherwise inevitably due to the physiological Involution with broken prostheses during the chewing cycle is to be expected. The latter can result in a load of over 1000 N; the physiology Atrophy of the bone is on average 0.2 mm bone according to TALGREN vertical loss per year. Mostly from the Japanese proposed method for producing artificial teeth from gra According to us, phit fiber-reinforced plastic in the sense of implants Unlike knowledge, pillars made of aluminum were never used mini ceramics, titanium or stainless steel.

Bei den hier behandelten beweglichen Zahnprothesen sind zu ihrer Ver stärkung bereits die an sich bekannten Glasfasern, wie sie auch bei anderen Kunststoffen benutzt werden, eingesetzt worden. Hier ist aber nicht auszuschließen, daß gelegentlich durch die an die Kunststoffober fläche durchtretenden einzelnen Glasfasern unangenehme Reizungen der Schleimhäute bis zur Verletzung entstehen. Solche Schäden sind bei Glas faserverstärkungen nicht reparabel. Auch ist bei Gewaltbrüchen keine Reparaturmöglichkeit gegeben, da stets von den Glasfasern "Spieße" nach der Oberfläche des Prothesenkunststoffes durchdringen und sich nicht abschleifen oder überpolieren lassen so, daß sie völlig in die Kunst stoffoberfläche eingelagert sind. Es bleiben daher unvermeidbar Reiz stellen vorhanden.In the case of the movable dentures discussed here, for their ver already strengthening the glass fibers known per se, as they do for other plastics are used. But here is not to rule out that from time to time on the plastic upper surface penetrating individual glass fibers unpleasant irritation of the Mucous membranes arise until the injury. Such damage is with glass fiber reinforcements not repairable. There is also no violent violations Repair possibility given, because of the glass fibers "skewers" after penetrate the surface of the prosthesis plastic and not grind or over-polish so that they are completely in art surface are stored. There is therefore inevitable charm places available.

Erfindungsgemäß sollen in den Kunststoff der Prothese (Epiprothese) kurze (Whiskers) oder lange Graphitfasern bei der Herstellung der Pro these oder deren Vorprodukte eingelagert werden, so daß hinsichtlich jeder Richtung eine mechanische Biege- und Torsionsverstärkung eintritt, die durch die hohe mechanische (bekannte) Festigkeit von Graphitfasern gegeben ist. Eine große Anzahl von Versuchen hat über viele Jahre erge ben, daß reiner Kohlenstoff, wie er in Form der Graphitfasern vorliegt, absolut körperverträglich ist. Es bestehen daher vom medizinischen Standpunkt keinerlei Bedenken, Graphit als Verstärkungsmaterial zu benutzen.According to the invention, the plastic of the prosthesis (epiprosthesis) short (whiskers) or long graphite fibers in the manufacture of the Pro these or their precursors are stored, so that with regard mechanical bending and torsion reinforcement occurs in each direction, due to the high mechanical (known) strength of graphite fibers given is. A large number of attempts have been successful over many years ben that pure carbon, as it is in the form of the graphite fibers, is perfectly tolerated by the body. There are therefore medical Viewpoint have no concerns about graphite as a reinforcing material to use.

Statt den bisher beschriebenen Graphitfasern können erfindungsgemäß auch andere nach demselben oder ähnlichen Prozeß hergestellte Graphit produkte verwendet werden, wie zum Beispiel Graphitgewebe oder Graphit folien mit oder ohne Perforierung geeigneter Art.Instead of the graphite fibers described so far, according to the invention also other graphite produced by the same or a similar process products are used, such as graphite mesh or graphite films with or without a suitable type of perforation.

Ferner ist es möglich, erfindungsgemäß Epiprothesen mit "endlosem" Fa sermaterial mittels programmierbarer Formmaschinen anzufertigen. It is also possible, according to the invention, to use epiprostheses with an "endless" Fa to manufacture material using programmable molding machines.

Es soll an dieser Stelle nochmals betont werden, daß alle die in Be tracht kommenden Graphitmaterialien sehr reine Kohlenstoffprodukte und damit absolut körperfreundlich sind.At this point it should be emphasized again that all those in Be coming graphite materials very pure carbon products and are absolutely body-friendly.

Außer Graphitfasern können seit einiger Zeit stark gereckte Polyethy lenfasern hoher mechanischer Festigkeit (bis etwa 5000 N/mm²) und gros ser Wärmestabilität (etwa 100 bis 120°C) verwendet werden, wobei die Wahrscheinlichkeit besteht, in Kürze auch Fasern mit noch höherer Tem peraturfestigkeit zu bekommen, so daß überhaupt kein temperaturbeding ter, wenn auch sonst nur geringer, Festigkeitsabfall bei den im Augen blick verfügbaren Materialien entstehen würde. Diese Fasern werden ebenso wie die Graphitfasern behandelt, sind aber farblich indifferent.In addition to graphite fibers, highly stretched polyethylene fibers of high mechanical strength (up to about 5000 N / mm ² ) and greater thermal stability (about 100 to 120 ° C) can be used for some time, with the likelihood that fibers with even higher temperatures will soon also be used to get temperature resistance, so that no temperature-related ter, if only a small, decrease in strength would occur in the materials available at the moment. These fibers are treated in the same way as the graphite fibers, but are indifferent in color.

Graphitfasermaterial ist von Natur aus grau bis schwarz und gibt dem Trägerkunststoff der Prothese eine lila bis violette Farbe. Diese Ver färbung hat keinen Einfluß auf die Funktion der Prothese, könnte aber von der physischen Seite her beanstandet werden. Liegt diese Verfärbung der Prothese innerhalb der Mundhöhle, braucht dies nicht von Belang zu sein. Sollte aber beim Patienten hierdurch eine Beanstandung auftreten, so können die Graphitfasern in der Ausgangsform z. B. rot durch eine Titanbehandlung eingefärbt werden, so daß auch von dieser Seite keine Beanstandungen zu erwarten sind.Graphite fiber material is naturally gray to black and gives that Carrier plastic of the prosthesis a purple to violet color. This ver staining has no influence on the function of the prosthesis, but could be objected to from the physical side. Is this discoloration? the prosthesis inside the oral cavity, this need not be of concern be. However, if this leads to a complaint in the patient, so the graphite fibers in the starting form z. B. red by a Titanium treatment can be colored so that none from this side Complaints are expected.

Folgende Druckschriften wurden berücksichtigt, Offenlegungsschriften:The following publications have been taken into account Disclosures:

1. DE 32 04 700 A1 A 61K33/44 Aktz: P 32 04 700.2 Amt/ 11. 2. 82. Oflt: 2. 8. 821. DE 32 04 700 A1 A 61K33 / 44 Aktz: P 32 04 700.2 Office / February 11, 82. Often: August 2, 82
2. Patentschrift: DE 29 48 792 C2 A 61 F1/00 Aktz: P 29 48 792.1.35 Amt: 4. 12. 79 Oflt: 19 6. 80 Veröfltag: 29. 12. 83 BR Deutschland2. Patent specification: DE 29 48 792 C2 A 61 F1 / 00 Aktz: P 29 48 792.1.35 Office: 4. 12. 79 Often: June 19, 1980.Opening day: December 29, 83 BR Germany
3. United States Patent Patent 45 25 147 Date of Patent Jun. 25, 18653. United States Patent Patent 45 25 147 Date of Patent Jun. 25, 1865
4. Europäisches Patentamt: Europäische Patentschrift VeröffNr. 00 13 864 B1 Int. Cl. A 61 F 1/034. European Patent Office: European patent specification Publ. 00 13 864 B1 Int. Cl. A 61 F 1/03
5. Europäisches Patentamt: DEMANDE DE BREVET EUROPEEN No de publ. 00 75 525 A1 Int. Cl. A61 C 8/00, A 61 C 3/02 Date de d´pot: 13. 09. 825. European Patent Office: DEMANDE DE BREVET EUROPEEN No de publ. 00 75 525 A1 Int. Cl. A61 C 8/00, A 61 C 3/02 Date de d´pot: 13. 09. 82
6. Hinrichsen, G.: "Superfeste Polyethylenfäden", Spektrum der Wissenschaft (1986) H. 11, Seiten 18 und 20.6. Hinrichsen, G .: "Super-strong polyethylene threads", Spectrum of Science (1986) H. 11, pages 18 and 20.

Claims

1. Bewegliche Zahnprothese (Epiprothese) aus Kunststoff, dadurch ge kennzeichnet, daß der aus Kunststoff bestehende Tragkörper künstlicher Zähne für den Ober- wie für den Unterkiefer mit Graphitfasern (Whis kers) versetzt wird, um die mechanische Festigkeit gegen Bruch- und Torsionsbeanspruchungen zu erhöhen.1. Movable dental prosthesis (epiprosthesis) made of plastic, characterized in that the plastic support body made of artificial teeth for the upper and lower jaw with graphite fibers (Whis kers) is added to increase the mechanical strength against breakage and torsional stress .

2. Zahnprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Graphitfasern nur nach der außen nicht sichtbaren Seite der Prothese eingebettet werden.2. Dental prosthesis according to claim 1, characterized in that the graphite fibers only after the invisible side of the prosthesis can be embedded.

3. Zahnprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Graphitfasern auch auf der sichtbaren Seite der Prothese eingebettet werden, aber vor dem Einbet ten mittels eines körperverträglichen Farbstoffes, der eine sichere Bin dung mit dem Graphit eingeht, rot bzw. rötlich gefärbt werden (u. b. z. B. mit Titanverbindungen). Dies ist auch auf der nicht sichtbaren Prothe senseite möglich.3. Dental prosthesis according to claim 1, characterized in that the graphite fibers also on the visible side of the prosthesis, but before embedding by means of a body-compatible dye that is safe with the graphite, colored red or reddish (e.g. e.g. with titanium compounds). This is also on the invisible prothe possible side.

4. Zahnprothese nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Graphitfasern dia gonal und/oder kreuzweise eingebettet werden.4. Dental prosthesis according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the graphite fibers dia be embedded gonally and / or crosswise.

5. Zahnprothese nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Graphitfasern in endlicher oder endloser Faserform mit oder ohne Kunststoffverstärkung in die gewünschte Richtung und Form, z. B. maschinell oder programmiert maschinell ausgelegt und mit Kunststoff zur endgültigen Form verbunden werden.5. Dental prosthesis according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the graphite fibers in finite or endless fiber shape with or without plastic reinforcement in the desired direction and shape, e.g. B. machine or programmed machine-designed and bonded with plastic to the final shape will.

6. Zahnprothese nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß statt der Graphit fasern Graphitfolien oder Graphitkarton im Kunststoff zur Verstärkung benutzt werden. Die Folien oder Kartons können zur Verbindung der Kunst stoff-Vorder- und -Rückseite in geeigneter Weise perforiert werden (Löcher oder Schlitze).6. Dental prosthesis according to claim 1 and following, characterized in that instead of the graphite fibers graphite foils or graphite cardboard in plastic for reinforcement to be used. The foils or boxes can be used to connect the art The front and back of the fabric are perforated in a suitable manner (Holes or slots).

7. Zahnprothese nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß anstatt Graphit fasern Graphitfasergewebe im Kunststoff benutzt werden.7. Dental prosthesis according to claim 1 and following, characterized in that instead of graphite fibers graphite fiber fabric can be used in plastic.

8. Zahnprothese nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von Graphitfasern stark gereckte (verreckte) Polyethylenfasern mit bis zu 150°C erhöhter Temperaturbeständigkeit und dabei extrem hoher Festig keit (5000 N) verwendet werden.8. Dental prosthesis according to claim 1 and following, characterized in that instead of Highly stretched (stretched) polyethylene fibers with up to 150 ° C increased temperature resistance and extremely high strength speed (5000 N) can be used.