DE4032505A1 - Verwendung von composite-fuellmaterialien zur befestigung von inlays, onlays, verblendschalen und dergleichen mittels hochfrequenter vibrationen - Google Patents

Verwendung von composite-fuellmaterialien zur befestigung von inlays, onlays, verblendschalen und dergleichen mittels hochfrequenter vibrationen

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Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von hochgefüllten dentalen Füllmaterialien (Füllungscompositen) zur Befestigung von Inlays, Onlays, Verblendschalen und dergl. mittels hochfrequenter Vibrationen.
Zur Befestigung von Inlays, Onlays, Verblendschalen und dergl. werden üblicherweise leichtfließende Zementmassen verwendet, welche im allgemeinen einen niedrigen Gehalt an anorganischen Füllstoffen besitzen. Solche Zementmassen erhärten entweder durch Ionenreaktionen, z. B. sogenannte Zinkphosphat- oder Glasionomerzemente, oder aber durch Polymerisationsreaktio­ nen, wie z. B. durch radikalische Polymerisation von Meth­ acrylsäureestern.
Diese letztgenannten Materialien werden vor allem eingesetzt, wenn es sich um hinreichend transparente Inlays, Onlays sowie Verblendschalen, z. B. aus Porzellan oder Kunststoff, handelt. Standardmäßig werden hierzu vorzugsweise lichthärtende Materialien eingesetzt, wobei zum Teil über einen nachge­ schalteten Redox-Prozeß noch eine Nachhärtung erfolgt.
Die europäische Patentanmeldung 03 25 266 beschreibt bei­ spielsweise Dentalmaterialien, die auch zum Zementieren von Inlays, Onlays sowie Verblendschalen verwendet werden können, die in zwei Schritten gehärtet werden. Hierzu enthalten die Massen zwei unterschiedliche Photoinitiatoren mit unter­ schiedlichen Lichtabsorptionen. In dieser Patentschrift sind zwar hochgefüllte Zahnfüllmassen beschrieben, aber Zementie­ rungsmassen, die nach diesem System hergestellt werden, haben üblicherweise weniger als 50 Gew.-% Füllstoffe.
Die US-PS 42 19 619 beschreibt ein vibrierendes Dentalinstru­ ment zum Einsetzen von Kronen und Brücken. Hierbei wird durch relativ niederfrequente Vibration im Bereich 20-100 Hz ein üblicher, niederviskoser Zement beim Einsetzen der Krone mittels der Übertragungskette Vibrator-Bißregistrat-Krone verflüssigt. Eine Verflüssigung von hochviskosen Massen ist hierbei nicht beschrieben. Auch eine Verwendung von Füllungs­ compositen oder Compositezementen ist nicht beschrieben. Zudem erfordert das Verfahren ein spezielles Instrument, welches vom Zahnarzt extra angeschafft werden muß.
Mit den bekannten relativ niedrig gefüllten Zementierungsmas­ sen lassen sich die genannten Arbeiten zwar sehr gut befesti­ gen und durch die gute Fließfähigkeit des Zements ist auch ein inniger Verbund mit der verbleibenden Zahnhartsubstanz gewährleistet. Jedoch im Spalt befindet sich somit ein Material, welches aufgrund des geringen Füllstoffgehaltes nur relativ geringe Oberflächenhärten, Abrasionsbeständigkeiten sowie einen hohen Polymerisationsschrumpf aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Systems, mit welchem sich Inlays, Onlays, Verblendscha­ len und dergl., welche hinreichend transparent sind, mittels hochgefüllter also mechanisch hoch beanspruchbarer sowie wenig schrumpfender Compositemassen am Zahn befestigen lassen.
Gegenstand der Erfindung ist somit die Verwendung von hochge­ füllten dentalen Füllmaterialien zur Befestigung von Inlays, Onlays, Verblendschalen oder dergl. mittels hochfrequenter Vibrationen.
Vorzugsweise wird die Vibration mittels eines Ultraschall­ gerätes erzeugt.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß durch die Ver­ wendung von hochfrequenten Vibrationen bei der Befestigung von Inlays, Onlays sowie Verblendschalen auch hochviskose, hochgefüllte Massen so leichtfließend werden, daß die Benet­ zung des Ersatzteils sowie der verbleibenden Zahnhartsubstanz optimal ist und minimale Filmstärken des Zementierungscompo­ sites erzielt werden können.
Unter hochfrequenten Vibrationen werden hierbei solche mit mehr als 200 Hz verstanden. Frequenzen mit mehr als 1 MHz sind nicht mehr zur Zementierung geeignet.
Vorzugsweise werden hochfrequente Vibrationen mit mehr als 1000 Hz, bevorzugt mehr als 5000 Hz, besonders bevorzugt mehr als 10 000 Hz, verwendet.
Geeigneterweise werden die hochfrequenten Vibrationen mit sogenannten "Sonic Scalern" und/oder "Ultrasonic Scalern" zur Befestigung angewandt. Solche Geräte werden in der Zahnarzt­ praxis zum Entfernen von Zahnstein sowie Füllungsüberschüssen bereits lange verwendet. Beim Aufbringen des Ultraschalls wird hierzu gleichzeitig über eine Wasserzufuhr eine Kühlung erreicht. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung ist es vor­ teilhaft, diese Wasserkühlung abzustellen, mit dem gerundeten Scaler-Mittelteil auf die Oberfläche des Inlays, Onlays oder der Verblendschale mit geringem Druck einzuwirken, so daß dieses in die mit Composite aufgefüllte Kavität einsinken kann.
Hierbei ist es vorteilhaft, zwischen Ultraschallgerät und z. B. Inlayoberfläche eine Zwischenschicht, z. B. Papier, Wachs­ papier o. ä., anzubringen, um eine Verletzung der Inlayober­ fläche über den Energieeintrag des Ultraschallgerätes zu vermeiden. Dieses kann auch in einer günstigen Ausführungs­ form dadurch geschehen, daß über den Scaler-Mittelteil eine Kunststoffhülse geführt wird. Die Verwendung von hochelasti­ schen, gummiartigen Materialien, wie z. B. Bißregistrierungs­ materialien, ist hierzu nicht geeignet, da diese die hochfre­ quenten Vibrationen nicht mehr übertragen sondern absorbie­ ren.
Die Composite-Füllmaterialien enthalten vorzugsweise folgende Komponenten:
  • a) 60-95, vorzugsweise 70-90, Gew.-% anorganische Füll­ stoffe
  • b) 4-39,99, vorzugsweise 9-29,8, Gew.-% ethylenisch ungesättigte polymerisierbare Monomere und/oder Polymere
  • c) 0,01-3, vorzugsweise 0,1-2, Gew.-% Photoinitiatoren
  • d) sowie ggf. Aktivatoren, Initiatoren für die Initiierung einer Redox-Polymerisation sowie Pigmente, röntgenopake Zusatzstoffe und/oder Thixothopiehilfsmittel
Die anorganischen Füllkörper haben vorzugsweise eine mittlere Kornverteilung < 5 µm und eine obere Korngrenze von 25 µm. Besonders vorteilhaft werden sogenannte Hybridcomposite verwendet, welche 5-25 Gew.-% Füllstoffe mit einer mittle­ ren Korngröße von 0,02-0,06 µm und 65-85 Gew.-% Füllkör­ per mit einer mittleren Korngröße von 1-5 µm enthalten. Anorganische Füllstoffe können beispielsweise Quarz, gemahle­ ne Gläser, Kieselgele sowie pyrogene Kieselsäuren oder deren Granulate sein. Besonders bevorzugt werden röntgenopake Füllstoffe, zumindest teilweise, mit eingesetzt. Diese können zum einen röntgenopake Gläser sein, also Gläser, welche z. B. Strontium, Barium oder Lanthan enthalten, oder ein Teil der Füllkörper besteht aus einem röntgenopaken Zusatz, wie bei­ spielsweise Yttriumfluorid, Strontiumhexafluorozirkonat oder Fluoriden der Selten-Erdmetalle.
Zum besseren Einbau in die Polymermatrix ist es von Vorteil, die anorganischen Füllstoffe zu hydrophobieren. Übliche Hydrophobierungsmittel sind Silane, beispielsweise Trimeth­ oxymethacryloyloxypropylsilan.
Als ethylenisch ungesättigte Monomere bzw. Polymere, die für Dentalzwecke geeignet sind, seien beispielsweise die monome­ ren und polymeren Acrylate und Methacrylate hervorgehoben. Bei polymerisierbaren Dentalmassen verwendet man insbesondere oft die langkettigen Monomere der US-PS 30 86 112 auf der Basis von Bisphenol-A und Glycidylmethacrylat oder dessen durch Addition von Isocyanaten erhaltenen Derivate. Besonders geeignet sind auch die Acrylsäure- bzw. Methacrylsäureester ein- oder vorzugsweise mehrwertiger Alkohole, beispielsweise Triethylenglycoldimethacrylat u. ä. Besonders geeignet sind auch die in der DE-PS 28 16 823 genannten Diacryl- und Dimet­ hacrylsäureester des Bishydroxymethyltricyclo-(5.2.1.02,6)- decans. Verwendet werden können auch die Reaktionsprodukte aus Diisocyanaten und Hydroxyalkyl(meth)acrylaten, wie beispielsweise in der DE-OS 23 12 559 beschrieben. Selbstverständlich können auch Gemische aus geeigneten Monomeren bzw. hieraus hergestellte ungesättigte Polymere verwendet werden.
Als Photoinitiatoren können alle Substanzen eingesetzt wer­ den, die nach Bestrahlen durch UV oder sichtbares Licht die Polymerisation auslösen, beispielsweise Benzoinalkylether, Benzilketale, Acylphoshinoxide oder aliphatische und aromati­ sche 1,2-Diketonverbindungen, z. B. Campferchinon, wobei die Lichtpolymerisation durch Zusatz von Aktivatoren, wie tertiä­ ren Aminen oder organische Phosphiten, in an sich bekannter Weise beschleunigt werden kann.
Geeignete Initiatorsysteme zur Auslösung der Polymerisation über einen Redox-Mechanismus sind beispielsweise die Systeme Peroxid/Amin oder Peroxid/Barbitursäurederivate u. ä. Bei Verwendung solcher Initiatorsysteme ist es zweckmäßig, einen Initiator (z. B. Peroxid) und eine Katalysatorkomponente (z. B. Amin) getrennt bereitzuhalten. Die beiden Komponenten werden dann kurz vor der Zementierung miteinander homogen vermischt.
Beispiel
Aus 70 Gewichtsteilen Bisacryloxymethyltricyclo-(5.2.1.02,6)- decan und 30 Gewichtsteilen 2,2-Bis-4-(3-methacryloxy-2- hydroxypropoxyphenyl)-propan, 0,3 Gewichtsteilen Campferchi­ nonund 3 Gewichtsteilen N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat wird eine homogene Lösung gemischt.
21 Gewichtsteile dieser Lösung werden mit 55 Gewichtsteilen silanisiertem, zahnähnlich eingefärbtem Quarz mit einer mittleren Kornverteilung von 1,5 µm sowie 5 Gewichtsteilen silanisierter, pyrogener Kieselsäure mit einer mittleren Kornverteilung von 0,04 µm sowie 19 Gewichtsteilen silani­ siertem Yttriumfluorid mit einer mittleren Kornverteilung von 1 µm zu einer homogenen Paste verknetet. Die Paste hat eine hochviskose pastöse Konsistenz, welche sich "per se" nicht zum Zementieren eignet.
Mit der so hergestellten Composite-Paste wird eine Inlaykavi­ tät vollständig aufgefüllt. Anschließend wird das vorgefer­ tigte Composite Inlay (hergestellt aus dem gleichen Composi­ tepastenmaterial, jedoch bereits vollständig durchgehärtet) in die mit der Paste gefüllte Kavität eingedrückt. Anschlie­ ßend wird mit einem "Ultrasonic Scaler" (10 000 Hz) (Cavi­ tron, Firma Dentsply) und abgestellter Wasserkühlung mit leichtem Druck auf die Inlayoberfläche des Inlays in die ge­ füllte Kavität versenkt. Durch den Ultraschall verflüssigt sich die Compositepaste dermaßen, daß sämtliche Überschüsse aus dem Zementierungsspalt hervorquellen und das Inlay bis zur vollständigen Einpassung in die Kavität eingedrückt ist. Die Überschüsse werden anschließend mit einer Sonde und Zahnseide entfernt, was aufgrund der hohen Viskosität der Paste wiederum sehr einfach geht. Anschließend wird mit all­ seitiger Belichtung über 60 sec. mit einem handelsüblichen dentalen Bestrahlungsgerät (Elipar, Firma ESPE) der Zement auspolymerisiert. Anschließend werden die Zementoberfläche und das Inlay poliert. Es sind keine Übergänge erkennbar, das Inlay paßt hervorragend.
Führt man das Verfahren mit dem gleichen Material an dem gleichen Inlay, jedoch ohne Einwirkung von Ultraschall aus, so läßt sich das Inlay gar nicht vollständig in die Kavität einführen. Es sind Übergänge von der Zahnoberfläche zum Inlay erkennbar, die mit einer Sonde leicht dedektierbar sind.
Messung der Filmstärke
Zwischen eine plane Metallplatte und eine Glasplatte werden je 100 mg des oben beschriebenen Composites aufgegeben und gleichmäßig auf eine Ausgangsschichtstärke von 500 µm ver­ teilt. Anschließend wird mit der Oberfläche des Mittelteils des oben genannten "Ultrasonic Scalers" auf die Oberseite der Glasplatte ein Druck von jeweils 0,5 kP aufgebracht. Der Druck wird für je 10 sec. belassen, je einmal mit eingeschal­ teter und mit ausgeschalteter Vibration. Bei eingeschaltetem Ultraschallgerät erzielt man eine Filmstärke von 10 µm. Ohne eingeschaltete Ultraschalleinheit ist die Filmstärke 400 µm. Auch bei Einwirkung von höheren Drücken (z. B. 10 kP) über längere Zeiten (z. B. 30 sec.) wird eine Filmstärke von 50 µm nicht unterschritten.

Claims (10)

1. Verwendung von hochgefüllten dentalen Füllmaterialien zur Befestigung von Inlays, Onlays, Verblendschalen und dergl. mittels hochfrequenter Vibrationen.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibration durch ein Ultraschallgerät erzeugt wird.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrationsfrequenz im Bereich von 200 Hz bis 1 MHz liegt.
4. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrationsfrequenz mindestens 10 000 Hz beträgt.
5. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial folgende Komponenten enthält.
  • a) 60-95 Gew.-% anorganische Füllstoffe,
  • b) 4-39,99 Gew.-% ethylenisch ungesättigte polymerisierbare Monomere und/oder Polymere
  • c) 0,01-3 Gew.-% Photoinitiatoren
  • d) sowie ggf. Aktivatoren, Initiatoren für die Initiierung einer Redox-Polymerisierung sowie Pigmente, röntgenopake Zusatzstoffe und/oder Thixothopiehilfsmittel.
6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der anorganischen Füllstoffe 70-90 Gew.-%, der Anteil der ethylenisch ungesättigten Monomeren und/oder Polymeren 9-29,9 Gew.-% und der Anteil der Photoinitiatoren 0,1-2 Gew.-% betragen.
7. Verwendung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Füllkörper eine mittlere Korngröße von 5 aufweisen und die obere Korngrenze von 25 µm aufweisen.
8. Verwendung nach Anspruch 7, daß 5-25 Gew.-% der Füllstoffe eine mittlere Korngrösse von 0,02-0,06 und 65-85% die Füllstoffe eine mittlere Korngrösse von 1-5 µm aufweisen.
9. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Komponente b) um Acryl- oder Methacrylsäureester ein- oder mehrwertiger Alkohole handelt.
10. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ultraschallgerät und dem zu befestigenden Teil eine Zwischenschicht vorgesehen ist.
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