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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Implantatsysteme und insbesondere
Implantatsysteme, die faserverstärkte
Verbundkomponenten aufweisen.
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Hintergrund der Erfindung
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Zahnimplantate
werden routinemäßig verwendet,
um fehlende Zähne
sowohl im Oberkiefer- als auch im Unterkieferknochen zu ersetzen.
Diese Implantate werden mit Kronen und/oder Brücken wiederhergestellt. Die
Auswahl und der Aufbau hängen von
der Anzahl der fehlenden Zähne
und dem Ort der Implantate ab. Die einzelne Krone besteht typischerweise
aus einem Metallgerüst,
das mit Porzellan umkleidet wird. Kleinere Brücken werden ebenfalls aus Metall
und Porzellan hergestellt, während
die größeren Prothesen
aus einem Metallgerüst
oder einer Unterstruktur aus Metall und einer Prothesen-Oberstruktur
aus Acrylharz bestehen. Für
Kronen und alle Brücken
weist das Metallgerüst
bearbeitete Goldlegierungskomponenten auf, die Zylinder genannt
werden. Die Zylinder ermöglichen
es, dass das Metallgerüst
mit den Widerlagern verbunden werden kann, die wiederum mit den
Implantaten verbunden sind. Das Zahnband (periodontal ligament)
ist eine Membran aus weichem Gewebe, die im Mund zwischen Zahn und
Knochen angeordnet ist und Energie während der Kaufvorgangs absorbiert.
Zahnimplantate werden mit dem Knochen vereinigt und sind, wie dies oben
bemerkt wurde, typischerweise aus einer Metallunterstruktur hergestellt,
die elastische Charakteristiken des Zahnbandes nicht haben. Dies
führt zu höheren Belastungen
für Implantate
und die Zahnprothese. Weiter ist das Metallgerüst gegossen und passt typischerweise
nicht gut auf die Widerlager. So muss es häufig geschnitten und wieder
zusammengesetzt werden, und die Stücke werden dann zusammengelötet. Dieser
Vorgang ist zeitaufwändig,
und die Materialien, die zur Herstellung des Gerüsts und der Widerlager (z.B.
Gold) benutzt werden kann, können
teuer sein. Außerdem
kann es schwierig sein würde,
das Metallgerüst
vollständig
zu bedecken, was zu einem weniger ästhetischen Aussehen führt.
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Mit
Kohlenstoff/Graphit verstärkte
selbstpolymerisierende Poly(methyl methacrylat)-Brücken und
-Gerüste
wurden bisher versucht, aber als unzureichend herausgefunden aufgrund
der Prozeduren und Konstruktionen, die benutzt werden, um die Brücken und
Gerüste
herzustellen. Der Halt der Materialien wurde als unangemessen herausgefunden,
und es wurde herausgefunden, dass Brüche in der fertigen Prothese
auftreten. Bergendal et al., 1995 Clin Oral Imp Res, berichteten
begrenzten Erfolg in einem klinischen Versuch unter Verwendung von
mit Kohlenstoff/Graphitfasern verstärktem PMMA für die Herstellung
eines Gerüsts
in einem Implantatsystem. Brüche
traten in dem Gerüst
in der Nähe
des Endwiderlagers auf und pflanzten sich durch das Acrylharz und
die Kohlenstoff/Graphitfasern zu den Gold- und/oder Titanzylindern fort. Die Zylinder
waren nicht konstruiert, um angemessenen Halt der Gerüstmaterialien
zu aufzuweisen. Zusätzlich
zeigten die Orte der Brüche
in Ver bindung mit Zylindern unvollständige Benetzung der Fasern
mit Polymer.
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Ein
vorbekanntes Element und Verfahren für implantatfixierte Prothesen
(
US 5 064 374 ) macht Gebrauch
von Zylindern mit Borden oder Absätzen, die auf der Oberfläche der
Zylinder angeordnet sind, die horizontal orientiert sind, um vorfabrizierte
Konstruktionselemente zu erzeugen, die zusammen ein Gerüst bilden.
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Eine
andere vorbekannte Anordnung (
US
5 662 475 ) offenbart Zahnimplantate, die mehr oder weniger
zylindrische Verankerungsteile haben, die in röhrenförmigen Eingriffsmitteln fixiert
sind, um eine Zahnprothese mit Hilfe von Zement zu tragen.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, ein Implantatsystem zu schaffen,
das im Stande ist, angemessenen Halt von faserverstärktem Verbundmaterial
zu schaffen und Brüche
der daraus hergestellten Prothese zu verringern und/oder zu verhindern.
Es ist vorteilhaft, ein Implantatsystem zu schaffen, das gute Ästhetik
und Anpassbarkeit hat.
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Die
Aufgabe wird durch ein Gerüst
gemäß dem unabhängigen Anspruch
1, ein Implantat gemäß Anspruch
12 und ein Verfahren gemäß Anspruch
20 gelöst.
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Dieses
Implantat schafft ein ästhetisches und
anpassbares System, das angemessenen Halt von faserverstärktem Verbundmaterial
und gute Widerstandsfähigkeit
gegen Brüche
hat.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Merkmale
der vorliegenden Erfindung werden in den beigefügten Zeichnungen offenbart,
wobei ähnliche
Bezugszeichen ähnliche
Elemente in den unterschiedlichen Ansichten bezeichnen. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Zylinder eines Implantatsystems der
Erfindung;
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2 eine
perspektivische Ansicht des Zylinders von 1, die eine
proximale Oberfläche desselben
zeigt;
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3 eine
Draufsicht von oben des Zylinders der Erfindung, der Schrauben darin
aufweist;
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4 eine
perspektivische Ansicht einer Reihe von Zylindern, die einen entsprechenden
Widerlageranalogen angebracht sind;
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5 eine
Draufsicht von oben von Zylindern, die Variationen der Orte der
darin angeordneten Nuten zeigt;
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6 eine
perspektivische Ansicht eines Endzylinders des Implantatsystems;
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7 eine
Seitenansicht von 6;
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8 eine
perspektivische Ansicht, die die Zylinder der 4,
die ein darauf angeordnetes Gerüst
haben;
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9 eine
Draufsicht von oben des Gerüsts und
der Zylinder von 8;
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10 eine
perspektivische Ansicht des Gerüsts
der 8 und 9, teilweise vollständig;
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11 eine
Ansicht von unten der fertig gestellten Prothese;
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12 eine
perspektivische Ansicht der Prothese von 11;
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13 eine
perspektivische Ansicht von oben der Prothese von 11,
in der darin ausgebildete Bohrungen oder Schraubenlöcher gezeigt
sind;
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14 eine
perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Implantatsystems der
Erfindung; und
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15 eine
perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform des Implantatsystems der
Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Das
Implantatsystem der Erfindung kann Implantate, Widerlager, Zylinder
und ein Gerüst
aufweisen, um die Implantatkrone oder obere Struktur der Prothese
zu halten. Das Implantatsystem kann eine einzelne Implantatkrone,
eine kleine Prothese zum Ersetzen von einem oder wenigen Zähnen oder
eine große
Prothese zum Ersetzen von allen oder einer großen Anzahl von Zähnen sein.
Implantate werden in den Kieferknochen des Patienten implantiert.
Die Widerlager wirken typischerweise als Verbindungselemente zwischen
den Implantaten und den Zylindern, die ein Gerüst und bei Fertigstellung eine
Prothese einschließen.
Zylinder passen auf die Widerlager und werden damit durch bekannte
Mittel, vorzugsweise eine Schraube oder ähnliche Komponenten oder ein
Kittmaterial, das in der Industrie zum Beispiel als Lute-It®-Verbundmaterial
bekannt ist und von Jeneric/Pentron Inc, Wallingford, Connecticut
erhältlich
ist, verbunden oder daran angebracht. Es wird auf die 1 und 2 aufmerksam
gemacht, die einen Zylinder 10 zeigen. In 1 ist
der Zylinder 10 auf einem Widerlageranalog 12 auf
einem Steinmodell 13 (in 4) positioniert,
das ähnlich
zu einem tatsächlichen
Widerlager ist, das schließlich
mit dem Implantat im Mund verbunden wird.
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Zylinder 10 ist
so ausgebildet, ein strukturelles Gerüstmaterial oder ein Verbundmaterial
oder keramisches Material darauf für einzelne Kronen und kleine
Prothesen zu orientieren und zu halten. Vorzugsweise ist das strukturelle
Gerüstmaterial
ein faserverstärktes
Verbundmaterial. Haltenuten oder Borde bzw. Absätze sind irgendwo auf den Zylindern 10 angeordnet,
um das strukturelle Gerüst
oder andere Material darauf zu halten und festzuhalten.
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Vorzugsweise
sind die Nuten oder Borde bzw. Absätze vertikal angeordnet, wie
dies in den 1 und 2 bei 14 dargestellt
ist, und sind vorzugsweise auf den proximalen Oberflächen der
Zylinder 10 angeordnet. Diese Haltenuten erlauben eine geeignete
Positionierung des faserverstärkten
Verbundgerüstes
zwischen Zylindern und halten mechanisch das Gerüst an seinem Ort.
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Alternativ
oder zusätzlich
zu den Nuten 14 können
horizontale Nuten oder Borde bzw. Absätze 16 auf den Zylindern 10 vorgesehen
sein und sind vorzugsweise auf den zum Gesicht gerichteten und zur
Zunge gerichteten Oberflächen
der Zylinder angeordnet und helfen, das faserverstärkte Verbundmaterial
zu kontrollieren, während
dieses um die Zylinder gewickelt wird, um das Gerüst fertigzustellen. Zusätzlich können Knötchen, Perlen
oder Löcher
auf der Oberfläche
der Zylinder angeordnet sein, um beim Halten des Polymermaterials
zu helfen. Vorzugsweise haben die Knötchen und dergleichen eine Größe, die
kleiner ist als die Borde, Absätze
oder Nuten, und können
ebenso auf der gesamten Oberfläche
der Zylinder einschließlich
der Borde, Absätze oder
Nuten oder auf einem Teil der Oberfläche der Zylinder angeordnet
sein. 3 zeigt Zylinder 10 mit Bohrungen oder
Schraubenlöchern 18,
die sich axial durch die Zylinder 10 erstrecken. Es ist
gezeigt, dass Schrauben 20 in die Schraubenlöcher 18 eingesetzt sind
und sich dadurch bis zu den Widerlageranalogen 12 erstrecken,
die in 4 gezeigt sind. Schrauben 20 verbinden
und halten die Zylinder 10 an den Widerlageranalogen 12 auf
dem Modell 13 und eventuell an den Widerlagern im Mund.
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Zylinder 10 können aus
irgendeinem bekannten Material wie Metall, Kunststoff, Keramik,
Polymermaterial und Mischungen derselben hergestellt werden. Vertikale
Nuten 14 können
unter verschiedenen unterschiedlichen Winkeln in Abhängigkeit
davon angeordnet sein, wo die Zylinder innerhalb des Gerüsts angeordnet
sind. 5 zeigt eine Draufsicht von oben von drei verschiedenen
Stellen von Nuten 14. 5A zeigt
Nuten 14, die direkt einander gegenüber an den 3-Uhr und 9-Uhr-Stellen
angeordnet sind. 5B zeigt Nuten 14,
die ein wenig nach oben im Vergleich zu der Stelle der Nuten 14 in 5A zwischen den 2- und 3-Uhr-Stellen und
zwischen den 9- und 10-Uhr-Stellen angeordnet sind. 5C zeigt Nuten 14,
die an den 2- und 10-Uhr-Stellen angeordnet sind.
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6 und 7 zeigen
einen Endzylinder 21, der einen vorspringenden Träger 22 aufweist,
der an einer Seite des Zylinders 21 angeordnet ist. Der Träger 22 schafft
Verstärkung
für die
Enden 23 des Gerüsts 26,
das in den 8 und 9 gezeigt
ist. Der Zylinder 10 und auch der Zylinder 21 können Perlen,
Knötchen,
Löcher
oder dergleichen einschließen,
um beim Halten des Polymermaterials darauf zu helfen. 6 und 7 zeigen
Knötchen 25 auf
dem Träger 22 und
den Nuten 16.
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8 und 9 zeigen
faserverstärktes Verbundmaterial 24,
das zwischen, auf und um Zylinder 10 aufgebracht ist, um
ein Gerüst 26 zu
bilden. Nuten 14 und 16 helfen beim Festhalten
des faserverstärkten
Verbundmaterials 24 auf den Zylindern 10. Haltenuten 14 und 16 erlauben
geeignetes Positionieren des faserverstärkten Verbundgerüsts 26 zwischen
und um Zylinder 10 und halten mechanisch das Gerüst 26 an
seinem Ort. Faserverstärktes
Material 24 kann in Form von Streifen, Bändern oder
in ähnlicher
Form für
die Herstellung des Gerüsts 26 sein.
Vorzugsweise ist das faserverstärkte
Material 24 in Form von Stäben oder Stangen 28,
wie dies in 10 gezeigt ist, die in Nuten 14 zwischen
Zylindern 10 und auf den vorspringenden Trägern 22 auf den
Endzylindern 21 angeordnet werden können. Die Stangen 28 können teilweise
oder völlig
ausgehärtet sein,
bevor sie in den Nuten 14 angeordnet werden. Danach wird
unausgehärtetes
oder teilweise ausgehärtetes
faserverstärktes
Verbundmaterial 24 vorzugsweise um die Zylinder gewickelt
und in Nuten 16 zum Festhalten eingebracht und ausgehärtet, um das
Gerüst 26 zu
bilden. Es wird dann eine Prothese auf dem faserverstärkten Verbundgerüst hergestellt. Vorzugsweise
wird ein Material, das dem rosa Bindegewebe im Mund gleicht, benutzt,
um das Gerüst 26 zu
bedecken und den Basisteil oder unteren Teil der Prothese zu bilden.
Zahngrundmaterialien wie z. B. Poly(methyl methacrylat)-Harzverbundsmaterialien wie
z.B. Sculpture®-Verbundmaterial,
das von Jeneric/Pentron Inc, Wallingford, Connecticut erhältlich ist,
und ähnliche
Materialien können
verwendet werden, um die Basis der Prothese zu bilden. 11 zeigt
eine Basis 29 eines Zahnbasismaterials, das über das
Gerüst 26 angebracht
ist, um die Unterstruktur der Prothese zu bilden. Zähne werden
auf der Endoberfläche
der Prothese angeordnet oder hergestellt, wie dies bei 32 in
den 12 und 13 gezeigt
ist.
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12 und 13 zeigen
eine Prothese 30 mit Zähnen 32. 13 zeigt
Bohrungen 34, die sich durch die Prothese 30 erstrecken
und Halteglieder wie Schrauben oder dergleichen zum Halten der Prothese 30 im
Mund des Patienten aufnehmen. Die Prothese wird im Mund des Patienten
angebracht und Schrauben oder dergleichen werden in die Bohrung 34 und
durch und in Widerlager eingefügt,
die mit den Implantaten verbunden sind, die im Kieferknochen des
Patienten angeordnet sind.
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In Übereinstimmung
mit dem Herstellungsverfahren der hier beschriebenen und beanspruchten Implantatanordnung
wird eine Reihe von Zylindern auf Analogwiderlagern 12 angeordnet,
wie dies in 4 gezeigt ist. Ein strukturelles
Gerüst
wird auf der Reihe von Zylindern unter Verwendung eines faserverstärkten Verbundmaterials
oder ähnlichen
Materials aufgebaut.
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Vorzugsweise
werden faserverstärkte
Verbundstäbe
oder -stangen vorfabriziert und zwischen die proximalen Borde oder
Absätze 14 angeordnet. Danach
kann faserverstärktes
Verbundmaterial um die Reihe von Zylindern gewickelt werden und
in zum Gesicht gerichteten und zur Zunge gerichteten Nuten 16 gehalten
werden. Vorzugsweise ist das faserverstärkte Verbundmaterial nicht
ausgehärtet
oder nur teilweise ausgehärtet
und wird mehrmals um die Zylinder gewickelt, um Zusammenhalt des
Gerüsts
zu bewirken. Ein Verbindungsmaterial wie z.B. FibreKor®-Spezialharz
oder Flow-It®-Harz,
beide erhältlich von
Jeneric/Pentron Inc, Wallingford, Connecticut kann zwischen Schichten
des faserverstärkten
Verbundmaterials angebracht werden, um beim Halten und Festhaften
desselben zu helfen. Die Schichten können vor der Anwendung von
zusätzlichen
Schichten ausgehärtet
werden oder können
nach Fertigstellung des Gerüsts
ausgehärtet
werden. Ein Zahnbasismaterial kann über dem Gerüst angebracht werden, und Zähne können auf
der Basis hergestellt werden. Die Prothese kann im Mund des Patienten
angeordnet werden und mit den Widerlagern und/oder Implantaten verbunden
werden, die Wochen oder Monate vorher in den Mund des Patienten
eingesetzt sind.
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Wie
dies oben ausgeführt
wurde, kann das hier behandelte Implantatsystem für einzelne
Kronen, kleine Prothesen, die einen oder wenige Zähne aufweisen,
oder große
oder den ganzen Kieferbogen umfassende Prothesen verwendet werden,
die alle oder viele Zähne
aufweisen. Das Implantatsystem für eine
einzelne Krone schließt
vorzugsweise ein Widerlager oder eine Unterstruktur an, die mit
einem polyme ren Umkleidungsmaterial und einer Krone verbunden ist.
Das Widerlager oder die Unterstruktur passt vorzugsweise in die
Implantatkomponente hinein, die in den Knochen implantiert ist.
Das Widerlager oder die Unterstruktur kann aus irgendeinem bekannten
Material wie Metall, Kunststoff, keramischem Material, Polymermaterial
und Mischungen derselben hergestellt werden. 14 zeigt
ein Widerlager 40, das in ein Implantat 42 hineinpasst.
Das Widerlager 40 schließt ein sich in Längsrichtung
erstreckendes unteres Ende 44, das in das Implantat 42 hineinpasst,
und einen Kragen 46 ein, der teilweise oder vollständig in
das Implantat 42 hineinpasst. Das untere Ende 44 kann
in das Implantat 42 mit Zement befestigt und/oder eingeschraubt
werden. Vorzugsweise ist das untere Ende 44 mit Gewinde
versehen und kann in das Implantat eingeschraubt werden. Widerlager 40,
wobei auch ein sich in Längsrichtung
erstreckende s oberes Ende 48 zum Anordnen der Krone darauf
ein. Das obere Ende 48 kann ein oder mehrere Löcher 50 einschließen, die
zum Halten eines Polymermaterials 52 beitragen. Löcher 50 können durch
Perlen, Knötchen
oder dergleichen ersetzt werden, um das Polymermaterial zu halten.
Eine Krone oder ein Brückenhalteelement 54 können weiter auf
den Polymermaterial 52 angeordnet werden. Das Polymermaterial 52 kann
irgendeines der Zahnverkleidungsmaterialien des Standes der Technik
einschließen
wie z.B. Sculpture®-Verbundmaterial, das von
Jeneric/Pentron Inc, Wallingford, Connecticut erhältlich ist,
ArtglassTM-Verbundmaterial, das von Heraeus
Kulzer Inc, South Bend, Indiana erhältlich ist, und BelleGlassTM-Verbundmaterial
von Kerr, Orange, Kalifornien.
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15 zeigt
eine alternative Ausführungsform,
die ein Widerlager oder eine Unterstruktur 60 aufweist,
die in ein Implantat hineinpasst. Widerlager oder Unterstruktur 60 können aus
Metall, Keramik, Kunststoff, polymerem Material oder ähnlichen
Materialien bestehen, die ausreichende Stärke haben, um die im Mund auftretenden
Kräfte
auszuhalten. Unterstruktur 60 kann Halteperlen 62 darauf
aufweisen, um zum Halten eines Polymermaterials beizutragen. Perlen 62 können durch
Löcher,
Knötchen
oder dergleichen zum Halten des Polymermaterials darauf ersetzt
werden. Eine Schraube 64 wird in eine Öffnung oder einen Schornstein 66 der
Unterstruktur 60 eingefügt,
um die Unterstruktur 60 in einem Implantat zu halten, das
im Mund angeordnet worden ist. Vorzugsweise passt der untere Abschnitt
oder Kragen 60L über
ein Implantat, und ein oberer Abschnitt 60U ist oberhalb
des Zahnfleisches sichtbar. Der Kragen 60L kann in Abhängigkeit
von der Größe oder
Tiefe der Öffnung
variieren, in die er eingesetzt wird. Polymermaterialien wie z.B.
FibreKor® faserverstärktes Verbundmaterial
und/oder Sculpture®-Verbundmaterial, die
von Jeneric/Pentron Inc, Wallingford, Connecticut erhältlich sind,
kann auf dem oberen Abschnitt 60U indirekt außerhalb
des Munds aufgebracht werden, um eine Prothese zu schaffen.
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Faserverstärktes Verbundmaterial
24 weist eine
Polymermatrix und faserverstärkte
Fasern innerhalb der Matrix auf. Die Fasern sind in die Matrix von
Hand oder mechanisch durch eine Vielzahl von Techniken eingebettet,
die angepasste Formvorgänge,
Autoklavformung, Harzeinspritzformen (RIM), Blatt-, Teigformen und
Massenformen, Pressformen, Spritzgießen, Reaktionsspritzgießen, Harzübertragungsformen
(RTM), Kompressionsformen, offenes Formen, Spritzgießen, Pultrusion
und Faserwickeln einschließen,
aber nicht darauf eingeschränkt
sind.
US-Patente 4 717 341 und
4 894 012 für Goldberg
et al. zeigen Verfahren der Imprägnierung
und werden hierdurch als Bezugsquelle eingeschlossen. Kommerziell erhältliches
FibreKor
® faserverstärktes Verbundmaterial
von Jeneric/Pentron Inc, Wallingford, Connecticut kann benutzt werden,
um das faserverstärkte
Verbundgerüst
aufzubauen.
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Das
Polymermatrixelement des Verbundmaterials wird aus den im Stand
der Technik bekannten Dentalmaterialien ausgewählt wie z.B. wärmehärtenden
und thermoplastischen Materialien einschließlich aber nicht eingeschränkt auf
Polyamide, Polyester, Polyolefine, Polyimide, Polyacrylate, Polyurethane, Vinylester
und auf Harz beruhende Materialien. Andere Polymermatrizen schließen Styrole,
Styrolacrylonitrile, ABS-Polymere, Polysulfone, Polyacetale, Polycarbonate,
Polyphenylensulfide und Ähnliches ein.
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Bevorzugte
Polymermaterialien in dem faserverstärkten Verbundmaterial schließen diejenige ein,
die auf Acryl- und
Methacrylmonomeren beruhen, z.B. diejenige, die in den
US-Patenten Nr. 3 066 112 ,
3 179 623 und
3 194 784 für Bowen;
US-Patenten Nr. 3 751 399 und
3 926 906 für Lee et
al; den wie üblich übertragenen
US-Patenten Nr. 5 276 068 und
5 444 104 für Waknine
und dem wie üblich übertragenen
US-Patent Nr. 5 684 103 für Jia et
al offenbart sind, von denen allen die relevanten Teile derselben hierdurch
als Bezug eingeführt
werden. Ein besonders bevorzugtes Methacrylatmonomer ist das Kondensationsprodukt
aus Bisphenol A und Glycidilmethacrylat, 2,2'-bis[4-(3-methacryloxy-2-hydroxypropoxy)-phenyl]-propan
(das im Folgenden als „BYS-GMA" abgekürzt wird).
Polyurethandimethacrylate (die im Folgenden als „PUDMA" abgekürzt werden), Triethylenglycoldimethacrylat
(das im Folgenden als „TEGDMA" abgekürzt wird),
Polyethylenglycoldimethacrylat (das im Folgenden als „PEGDMA" abgekürzt wird),
Urethandimetharcrylat (das im Folgenden als „UDMA" abgekürzt wird), Hexandioldimethacrylat
(das im Folgenden als „1,6
HDDMA" abgekürzt wird)
und Polycarbonatdimethacrylat (im Folgenden als „PCDMA" abgekürzt), sind auch allgemein benutzte
Hauptpolymere, die für
die Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind.
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Die
Polymermatrix im faserverstärkten
Verbundmaterial schließt
typischerweise Polymerisierungsinitiatoren, Polymerisierungsbeschleuniger,
Ultraviolettlichtabsorber, Antioxidanzien und andere Zusätze ein,
die im Stand der Technik wohlbekannt sind. Die Polymermatrixen können durch
sichtbares Licht härtbare,
selbsthärtende,
doppelhärtende,
und durch Vakuum, Wärme
und Druck härtbare
Zusammensetzungen und auch Kombinationen derselben sein. Die durch
sichtbares Licht härtbaren
Zusammensetzungen schließen
die üblichen
Polymerisierungsinitiatoren, Polymerisierungsbeschleuniger, Ultraviolettlichtabsorber,
fluoreszierende Weißmacher und
dergleichen ein. Bevorzugte lichthärtende Initiatoren schließen Kampferquinon
(CQ) und Trimethylbenzoylphosphinoxid (TPO) ein. Die wärmehärtenden
Zusammensetzungen, die allgemein gefüllte Zusammensetzungen sind,
schließen
zusätzlich
zu den monomeren Komponenten einen Wärmehärtungsinitiator wie z.B. Benzoylperoxid,
1,1'-azobis(cyclohexancarbo-nitril)
oder andere Initiatoren mit freien Radikalen ein. Die bevorzugte
Polymermatrix ist eine härtbare
Matrix, wobei Lichthärtung
teilweise Härtung
der Matrix bewirkt und die endgültige
Härtung durch
Wärme in
kontrollierter Atmosphäre
ist. Strahlungsundurchlässige
Materialien (Kontrastmittel) können
in der Matrix eingeschlossen sein.
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Die
Polymermatrix in dem faserverstärkten Verbundmaterial
kann weiter wenigstens einen Füllstoff
aufweisen, der im Stand der Technik bekannt ist und bei Zahnwiederher stellungsmaterialien
verwendet wird, wobei die Menge des Füllstoffs durch die spezielle
Verwendung des faserverstärkten
Verbundmaterials bestimmt wird. Allgemein wird der Füllstoff in
einer Menge von bis zu siebzig Gewichtsprozent des Verbundmaterials
hinzugefügt,
und vorzugsweise in einer Menge von bis zu dreißig Gewichtsprozent des Verbundmaterials.
Geeignete Füllstoffe
sind diejenigen, die kovalent an die Polymermatrix selbst oder an
ein Verbindungsmittel gebunden werden können, das mit beiden kovalent
gebunden ist. Beispiele geeigneter Füllungsmaterialien schließen ein aber
sind nicht beschränkt
auf diejenigen, die im Stand der Technik bekannt sind, wie z.B.
Silika, Silikatglas, Quartz, Bariumsilikat, Bariumsulfat, Bariummolybdat,
Bariummethacrylat, Bariumyttriumalkoxy (Ba
2Y(OR)
x), Strontiumsilikat, Bariumborosilikat, Strontiumborosilikat,
Borosilikat, Lithiumsilikat, amorphe Silika, mit Ammonium versetztes
oder damit abgereichertes Kalziumphosphat und Aluminiumoxid, Zirconiumdioxid,
Zinnoxid, Tantaloxid, Niobiumoxid und Titandioxid. Besonders geeignete
Füllstoffe
für dentale
Füllstofftypmaterialien,
die in Übereinstimmung
mit dieser Erfindung hergestellt sind, sind diejenigen, die eine
Teilchengröße haben,
die im Bereich von ungefähr
0,1 bis 5,0 Mikron mit einem Silikatkolloid von 0,001 bis ungefähr 0,07
Mikron haben und durch eine Reihe von Malschritten hergestellt sind,
die Nassmahlen in einem wässrigen
Medium, Oberflächenätzmahlen
und silanisierendes Mahlen in einer Silanlösung aufweisen. Einige der
vorgenannten anorganischen Füllstoffmaterialien
sind in
US-Patenten 4 544 359 und
4 547 531 für Waknine
offenbart, deren relevante Teile hierin als Bezug eingeführt werden.
Geeignete organische Füllmaterialien
sind im Stand der Technik bekannt und schließen z.B. die Poly(methacrylat)-Füllstoffe
ein, die in
US-Patent Nr. 3 715
331 für
Molnar beschrieben sind. Eine Mischung von organischen und anorganischen
Füllermaterialien
kann ebenfalls verwendet werden.
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Das
verstärkende
Faserelement des Verbundmaterials schließt vorzugsweise Glas, Kohlenstoff,
Grafit, Polyaramid, Polyethylen oder andere Fasern ein, die im Stand
der Technik bekannt sind, wie z.B. Polyester, Polyamide und andere
natürliche
und synthetische Materialien, die mit der Polymermatrix kompatibel
sind. Einige der vorgenannten faserigen Materialien und Füllermaterialien
sind in
US-Patenten 4 717 341 und
4 894 012 offenbart, die
beide hiermit als Bezug eingeführt
werden. Die Fasern können außerdem behandelt
werden, z.B. chemisch oder mechanisch geätzt, silanisiert oder anders
behandelt wie z.B. durch Veredeln von funktionellen Monomeren, um
geeignete Verbindung zwischen den Fasern und der Harzmatrix zu erhalten.
Silanisierung macht die Fasern hydrophob, verringert die Wassersorption und
verbessert die hydrolytische Stabilität des Verbundmaterials, macht
die Fasern organophil, verbessert das Benetzen und Mischen und bindet
die Fasern an die Polymermatrix. Ein typisches Silan ist A-174 (p-Metacrylat
propyl trimethoxysilan), das durch OSI Specialities, New York hergestellt
wird.
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Die
Fasern nehmen vorzugsweise die Form von langen, ununterbrochenen
Filamenten ein, obwohl die Filamente so kurz wie 0,1 bis 4 Millimeter sein
können.
Kürzere
Fasern oder gleichförmige
oder zufällige
Länge kann
ebenfalls verwendet werden. Vorzugsweise sind die Fasern wenigstens
teilweise entlang den Längsrichtungen
des Streifens ausgerichtet und orientiert. In Abhängigkeit
von der Endverwendung des zusammengesetzten Materials können die
Fasern auch anders orientiert sein, einschließlich, dass sie normal o der
senkrecht zu dieser Dimension sind. Das faserförmige Element kann optional
die Form eines Stoffs annehmen. Der Stoff kann vom gewobenen oder
nicht gewobenen Typ sein und ist vorzugsweise wie oben erwähnt mit
einem Polymermaterial vorimprägniert.
Die faserförmige
Komponente kann in dem faserverstärkten Verbundmaterial in einem
Bereich von ungefähr
20 % bis ungefähr
85 % des Verbundmaterials und noch mehr bevorzugt zwischen ungefähr 30 und
65 Gew.-% vorhanden sein.
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Das
Implantatsystem kann als Ausrüstungssatz
in Form einer Vielzahl von Kombinationen verkauft werden, die Zylinder,
Implantate, Verbundmaterialien, Widerlager, Schrauben, Harz, Oberstrukturen und
andere Materialien, die zum Herstellen von Implantaten notwendig
sind, einschließen
kann, aber nicht darauf eingeschränkt ist.
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Obwohl
verschiedene Beschreibungen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben
sind, sollte verstanden werden, dass verschiedene Merkmale alleine
oder in irgendeiner Kombination derselben verwendet werden können. Daher
soll die Erfindung nicht nur auf die besonders bevorzugten Ausführungsformen
eingeschränkt
werden, die hier beschrieben sind.
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Weiter
sollte es verstanden werden, dass Veränderungen und Abwandlungen
innerhalb des Geistes und des Bereichs der Erfindung dem Fachmann
auf dem Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, klar sein können. Demgemäß sollen
alle zweckmäßigen Abwandlungen,
die für
einen auf diesem Gebiet erfahrenen Fachmann erreichbar sind, aus
der hier vorhandenen Offenbarung eingeschlossen sein, die innerhalb
des Bereichs der vorliegenden Erfindung sind, und sollten als weitere
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sein. Der Schutzbereich
der vorliegenden Erfindung ist demgemäß so definiert, wie er in den beigefügten Ansprüchen ausgeführt wird.