DE69723089T2

DE69723089T2 - Endodontisches mit faserverstärkung vorimprägniertes insert zum füllen eines zahnwurzelkanals

Info

Publication number: DE69723089T2
Application number: DE69723089T
Authority: DE
Inventors: Gilles Billet; Bruno Clunet-Coste; Andre Collombin; Bernard Maneuf; Leif Siguard Nordvall
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-09-17
Filing date: 1997-09-15
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2017-09-16
Also published as: FR2753365A1; FR2753365B1; CA2265535A1; US6183253B1; JP3935955B2; ATE243476T1; DE69723089D1; EP0929269A1; JP2001502934A; EP0929269B1; WO1998011842A1

Description

Technischer Bereich der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Zahnwurzelfüllung mit Mitteln zum anatomischen und physiologischen Verfüllen des Wurzelkanals.
Stand der Technik
In der Zahnbehandlung und insbesondere in der Endodontie müssen die Wurzelkanäle hermetisch verschlossen werden. Im Stand der Technik werden im Allgemeinen bestimmte, spezielle Materialien wie Guttapercha oder Zinkoxid-/Eugenol-Pasten oder aber Bakelitharze in Form von Zweikomponenten-Präparaten verwendet, die auf mechanische Weise in den Kanal eingebracht werden.
Diese bekannten Materialien müssen teilweise wieder entfernt werden, wenn der koronare Teil des Zahns wiederaufgebaut werden soll. Im Allgemeinen wird nach der Formgebung ein Stift in den Wurzelkanal eingeführt und einzementiert, der für den koronaren Wiederaufbau als Verankerung dienen soll. Der koronare Aufbau wird in einer anderen Sitzung wie das Versiegeln des Kanals durchgeführt.
Nach dem Dokument CH-A-562605 können die Stifte aus Metall und jeweils mit einem Gewinde versehen sein, mit Hilfe dessen die Basis des Stifts in den Wurzelkanal geschraubt wird.
In den Dokumenten US-A-4936776, DE-A-3825601 und EP-A-0432001 sind Stifte aus vorgefertigtem Verbundmaterial beschrieben, das eventuell faser verstärkt ist. Jeder Stift hat vor seinem Einführen in den Wurzelkanal eine geradlinige Endform und eine starre Struktur. Er kann sich also keiner eventuellen Krümmung einer Wurzel anpassen, sodass der Zahnchirurg den Kanal für das Einsetzen des Stifts erweitern muss. Durch das Erweitern des Wurzelkanals kann die Festigkeit der Wurzel beeinträchtigt werden, außerdem bestehen nicht unerhebliche Gefahren von Perforationen.
Bei allen diesen bekannten Techniken besteht der Verankerungsstift im Allgemeinen aus einem anderen Material als die Wurzelkanalfüllung und stellt die Verbindungsfläche zwischen dem Stift und dem Wurzelkanalfüllmaterial einen besonders empfindlichen Bereich dar, der beim Kauen erheblicher mechanischer Beanspruchung ausgesetzt ist.
Gegenstand der Erfindung
Ein erster Gegenstand der Erfindung besteht darin, eine Wurzelkanalfüllung herzustellen, die eine große mechanische Festigkeit aufweist und problemlos in den Wurzelkanal eingebracht werden kann.
Ein zweiter Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren, bei dem in einem einzigen und selben Schritt der Wurzelkanal gefüllt wird und eine anatomische und physiologische Wurzelverankerung erfolgt.
Die Wurzelkanalfüllung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Füllen einen verformbaren oder elastischen Kern aus Verbundmaterial in polymerisiertem Zustand umfassen, der von einer oder mehreren Hülsen aus mit Harz vorimprägniertem Verbundmaterial ummantelt ist, und der sich in einem ersten, zähflüssigen Vorpolymerisations-Zustand befindet, um die Füllung vor ihrem und während ihres Einbringen(s) in den Wurzelka nal geschmeidig und formbar zu machen, wobei das Material anschließend nach Wunsch mit Hilfe von Vernetzungsmitteln polymerisiert werden kann, um nach dem Einbringen der Füllung in den Wurzelkanal in einen zweiten, polymerisierten Zustand überzugehen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Kern aus Verbundmaterial eine organische Matrix mit einer Verstärkung aus organischen oder mineralischen Fasern und/oder Partikeln oder aus beiden. Der Aufbau der Verstärkungsfasern des Kerns kann eindirektional, multidirektional oder aleatorisch sein.
Nach einem Merkmal der Erfindung ist der Kern hohl und umfasst dieser einen Innenkanal für das Einpressen eines Versiegelungsmittels auf Basis von Klebstoff. Die Wand des Kerns ist vorteilhafterweise porös, um den Klebstoff hindurchzulassen, der unter kontrolliertem Druck durch den Kanal gepresst wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst die Paste, welche die Hülse(n) bildet, eine organische Matrix mit einer Verstärkung aus organischen oder mineralischen Fasern und/oder Partikeln gleicher Art und gleicher Struktur wie denjenigen des Kerns.
Die äußere Hülse wird von einem Mantel aus Verbundmaterial gebildet, das gleichartig ist wie das der Innenhülse(n), welcher Mantel verformbar ist und als Behälter für die Materialien des Kerns und der Hülsen dient.
Die Fasern der äußeren Hülsen sind so orientiert, dass sie das überschüssige Harz durch Durchpressen entweichen lassen, je weiter die Füllung in den Wurzelkanal eingebracht wird. Das überschüssige Harz vermischt sich mit dem Klebstoff des Versiegelungsmittels und versiegelt so die kleineren Kanäle der Wurzel.
Der obere Teil der Füllung, der aus dem Wurzelkanal heraussteht, kann vorteilhafterweise als Stütze oder Stift für einen Kronenaufbau dienen. Dadurch wird identisches Material zum Füllen des Wurzelkanals und Verstärken des Restzahns verwendet. Die Wurzelfüllung und der Verankerungsstift sind ein und dasselbe Material.
Die Füllung ist ein fabrikmäßig hergestelltes Produkt, das in einem dichten Beutel vor elektromagnetischer Strahlung geschützt und auf einer Temperatur unter 37°C gelagert wird.
Nach dem Einbringen der Füllung in den Wurzelkanal kann die Polymerisation durch Wirkung der Vernetzungsmittel ausgelöst werden, und zwar durch elektromagnetische Strahlung und/oder durch Licht- und/oder Wärmeeinwirkung. Die Massepolymerisation der Füllung und des Klebstoffs des Versiegelungsmittels erfolgt gleichzeitig, wodurch die mechanische Festigkeit das Ganzen noch erhöht wird.
Beschreibung der Figuren
Weitere Vorteile und Merkmal der Erfindung gehen klarer aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform hervor, die als nicht erschöpfendes Beispiel gegeben und in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist, in denen:
1 im Vertikalschnitt eine schematische Ansicht eines Zahnkronenaufbaus sowie einer Wurzel zeigt, die mit einem Stift des Stands der Technik versehen ist;
2 eine mit 1 identische Ansicht mit einer Wurzelkanalfüllung nach der Erfindung ist;
3 eine schematische Ansicht der Wurzelkanalfüllung der 2 in vergrößertem Maßstab ist.
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
Mit Bezug zu 1 ist der untere Teil des Kanals 1 der Wurzel 6 mit einem Füllmaterial gefüllt und soll der obere Teil so erweitert und geformt werden, dass ein Stift 2 eingesetzt werden kann, der als Verankerung für den Zahnkronenaufbau 3 dient. Der Stift 2 und die Füllung bestehen aus unterschiedlichen Materialien. Die Verbindungsfläche zwischen dem Stift 2 und dem Füllmaterial kann einen besonders empfindlichen Bereich 5 darstellen, insbesondere bei einer Perforation des Kanals.
In den 2 und 3 wird die erfindungsgemäße Füllung auf folgende Weise realisiert:
Der Zahnkanal 1 wird zunächst in Form gebracht, gereinigt und desinfiziert. Die Wände des Kanals 1 werden angeätzt, dann gespült und getrocknet, wie dies bei den Klebetechniken bei der Zahnbehandlung üblich ist.
In den Kanal wird ein hydrophiles, fotopolymerisierbares Versiegelungsmittel auf Klebstoffbasis 7 eingebracht. Das Füllmaterial 8 wird in den Kanal 1 eingebracht und passt sich dessen Krümmungen und Windungen durch plastische Verformung an.
Die Verbindung aus Klebstoff 7 und Füllmaterial 8 wird anschließend beispielsweise mittels einer Polymerisations-Fotolampe 9 polymerisiert, die den Kanal 1 und die kleinen Gänge 16 versiegelt.
Das Material 8 der Füllung umfasst einen halbstarren und elastischen Kern 10 aus Verbundmaterial in polymerisiertem Zustand, der von einer organischen Matrix 11 und Verstärkungen aus organischen oder mineralischen oder mineralisch-organischen Fasern 12 oder auch Partikeln 13 gebildet wird, die beispielsweise aus pyrolitischem Siliziumoxid, Glas, Keramik, Borsilikatglas, Keramikglas, Barium-Aluminium- oder Strontium-Aluminium-Glas gebildet werden. Auch die Verwendung anderer Partikel 13 ist denkbar, insbesondere strahlenundurchlässige Schwermetallpartikel wie Niobium, Zinn, Titan sowie organische oder mineralische Pigmente.
Die Anordnung der Fasern kann uniaxial oder multiaxial sein oder es kann sich auch um Fasergewebe handeln.
Die Fasern 12 können in gleicher Weise lange oder Mikrofasern sein. Ebenso kann es sich auch um eine einzige Faser handeln.
Der Kern 10 kann vorteilhafterweise hohl sein und als Innenkanal 19 für das Einpressen des Klebstoffs des Versiegelungsmittels 7 dienen. Die Wand des Kerns 10 kann auch eine poröse Struktur 20 aufweisen, um den durch den inneren Kanal 19 eingespritzten Klebstoff 7 passieren zu lassen.
Die Fasern 12 des Kerns 10 können aus einer beliebigen Faserart, insbesondere Glas-, Aramid-, Polyester-, Borfasern ausgewählt werden, die elektromagnetische Strahlung durchlassen. Sie müssen insbesondere durchlässig sein für Lichteinstrahlung, um als Lichtleiter zu dienen.
Alle diese Füllmittel werden vor ihrer Beimengung zur organischen Matrix mit Organosilan-Verbindungen wie Silan-Aryl- und/oder Silan-Halogen-Verbindungen behandelt, ohne Einschränkungen.
Die organische Matrix wird aus der aus aromatischen Harzen auf Basis von Dimethacrylat, Polymethacrylat, Methacrylaten, Methacrylat-Urethanen, Polyacetaten, Polycarbonaten, aromatischen Harzen auf Epoxidbasis oder Polyesterharzen gebildeten Gruppe ausgewählt.
Der Kern 10 dient als Stütze für das Material und ist von einer oder mehreren Hülsen 14 aus vorimprägniertem Verbundmaterial ummantelt, das sich in einem zähflüssigen Vorpolymerisationszustand befindet und dessen Polymerisation durch elektromagnetische Strahlung ausgelöst werden kann.
Die erste Hülse 14 wird von einer Masse aus Verbundmaterial im Vorpolymerisationszustand gebildet, die eine organische Matrix umfasst, die identisch ist mit der des Kerns 10 und der Verstärkungen 12, 13 gleicher Art. Die organische Matrix der Hülse(n) 14 schließt fotoinitiierende Bestandteile wie Diketone, insbesondere Diazetyl und/oder Chinone wie Kampferchinon und Acenaphtenchinon, die empfindlich für sichbares Licht sind, wie Beschleuniger, insbesondere Amine ein. So kann die organische Matrix durch Beleuchtung mit sichtbarem Licht vernetzt werden.
Eine weitere Lösung besteht darin, dass die Teile des Verbundmaterials der Hülsen 14, die sich in nicht polymerisiertem Zustand befinden, und der Klebstoff 7 auf einer Temperatur unter 37°C gehalten werden und entweder allein durch Wärmewirkung oder kombiniert mit elektromagnetischer Strahlung polymerisieren, wenn das Material die Körpertemperatur des Menschen erreicht.
Die Hülsen 14 werden durch einen Mantel 15 in Form gehalten, der sich selbst auch in vorpolymerisiertem Zustand befindet. Der Mantel 15 umfasst die gleiche organische Matrix wie die Hülsen und gleiche Verstärkungen 12, 13. Die Verstärkungsfasern 12 des Mantels 15 sind jedoch als Fasergewebe angeordnet, die eine Raumgeometrie des Materials bilden. Die Anordnung der Fasern kann auch eindirektional und sogar parallel zur Achse der Füllung sein.
Der Mantel 15 dient als Behälter für das Material der Füllung und ist durch einfachen Druck verformbar. Durch seine Maschen kann das überschüssige Harz beim Einbringen der Füllung in den Kanal 1 entweichen. Der Mantel 15 ermöglicht dem ganzen Material die Übertragung der Strahlen und insbesondere Lichtstrahlen, die für die Fotopolymerisation der Klebeharze erforderlich sind. Der Mantel 15 ist ein wesentliches Element bei der Streuung der elektromagnetischen Strahlung und ermöglicht eine gleich bleibende Bestrahlung des Inneren des Zahnkanals 1 bei Sonneneinstrahlung.
Die Einheit aus dem zentralen Kern 10, den Zwischenhülsen 14 und dem außenmantel 15 kann an ein Ende 18 der Füllung geschweißt und/oder geschmolzen werden, damit das Material bei seinem Einbringen in den Wurzelkanal 1 nicht rissig wird. Das Ende 18 kann vorteilhafterweise abgerundet 21 sein, damit beim Einbringen in den Wurzelkanal 1 keinerlei Anschlag oder Verkeilung entsteht.
Einer der wesentlichen Punkte der Erfindung liegt darin, dass das gesamte Material der Füllung geschmeidig und formbar bleibt, solange die Vernetzung nicht gezielt ausgelöst wurde. Die Füllung kann sich somit allen Krümmungen des Wurzelkanals 1 anpassen.
Ein zweiter wesentlicher Punkt ist der, dass sich das Materialvolumen, das den zentralen Kern 10 umgibt, durch einfache Verformung und Herauspressen eines Teils des Harzes mit zunehmendem Einbringen der Füllung in den Kanal 1 dem Volumen des Zahnkanals anpasst.
Ein dritter wesentlicher Punkt ist der, dass, wenn die Vernetzung der organischen Matrix ausgelöst wird, das gesamte Material gleichzeitig polymerisiert.
Darüber hinaus polymerisiert das vor dem Einbringen der Füllung vorab oder gleichzeitig in den Zahnkanal 1 eingebrachte Harz des Versiegelungsmittels 7 ebenfalls und verschließt so die kleinen zusätzlichen Wurzelgänge 16 insbesondere durch die durch den Mantel 15, die Hülsen 14 und den Kern 10 der Füllung erfolgte Streuung des Lichts.
Ein vierter Punkt ist der, dass wenn der Zahnchirurg dafür gesorgt hat, dass die Füllung aus der Zahnwurzel 6 heraussteht, der herausstehende Teil 17 der Füllung als Verstärkungspfeiler für den Wiederaufbau des Zahns 3 mit herkömmlichen Techniken dient. Die erfindungsgegenständliche Zahnwurzelfüllung erfüllt auch die Funktion des Wiederaufbaustifts.
Mit dem Verfahren der Erfindung zum anatomischen und physiologischen Füllen, das ein fabrikgefertigtes Produkt zur Grundlage hat, können in einem einzigen Arbeitsschritt die Wurzelkanäle 16 verfüllt und die Herstellung einer verstärkten Wurzelverankerung erreicht werden.
Die mechanischen Eigenschaften der Füllung nach der Vernetzung sind mit denen in dem Dokument WO 96/15731 beschriebenen identisch. Die Füllung hat somit auch ein mechanisches Verhalten, das dem des Zahnbeins vergleichbar ist.
Dadurch, dass die Füllung sich jedoch den Krümmungen und Windungen des Kanals 1, die sich aus ihrem Aufbau ergeben, anpasst, wird eine zusätzliche mechanische Wurzelverankerung erreicht, wodurch eine Lockerung durch Zug oder Drehung unmöglich gemacht wird.

Claims

Zahnwurzelkanalfüllung, die Mittel zum anatomischen und physiologischen Füllen des Wurzelkanals umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Füllen einen verformbaren oder elastischen Kern (10) aus Verbundmaterial in polymerisiertem Zustand umfassen, der von einer oder mehreren Hülsen (14, 15) aus mit Harz vorimprägniertem Verbundmaterial ummantelt ist, das sich in einem ersten, zähflüssigen Vorpolymerisations-Zustand befindet, um die Füllung vor ihrem und während ihres Einbringen(s) in den Wurzelkanal (1) geschmeidig und formbar zu machen, wobei das Material anschließend nach Wunsch mit Hilfe von Vernetzungsmitteln polymerisierbar ist, um nach dem Einbringen der Füllung in den Wurzelkanal in einen zweiten, polymerisierten Zustand überzugehen.
Zahnwurzelkanalfüllung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (10) aus Verbundmaterial eine organische Matrix mit einer Verstärkung aus organischen oder mineralischen Fasern (12) und/oder Partikeln (13) umfasst.
Zahnwurzelkanalfüllung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Orientierung der Fasern (12) des Kerns (10) unidirektional, multidirektional oder beliebig ist oder auch alle drei Orientierungen auf einmal umfasst.
Zahnwurzelkanalfüllung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (10) in einem Lichtkanal angeordnet ist, der elektromagnetische oder Lichtstrahlen durchlässt.
Zahnwurzelkanalfüllung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (10) aus einem einzigen Faden bestehen kann.
Zahnwurzelkanalfüllung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (10) hohl (19) ist und einen Innenkanal (19) für das Einspritzen eines Versiegelungsmittels (7) auf Basis von Klebstoff umfasst.
Zahnwurzelkanalfüllung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand des Kerns (10) porös (20) ist, um den Klebstoff (7) hindurchzulassen, der unter kontrolliertem Druck durch den Kanal (19) eingespritzt wird.
Zahnwurzelkanalfüllung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Paste, welche die Hülse(n) (14) bildet, eine organische Matrix mit einer Verstärkung aus organischen oder mineralischen Fasern (12) und/oder Partikeln (13) gleicher Art wie denjenigen des Kerns (10) umfasst.
Zahnwurzelkanalfüllung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Hülse (15) aus einer Hülle aus Verbundmaterial der gleichen Art wie dem der inneren Hülsen (14) besteht, welche Hülle verformbar ist und als Behälter für sowohl das Material des Kerns (10) als auch das der Hülsen (14) dient.
Zahnwurzelkanalfüllung nach Anspruch 2 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (12) des Kerns (10) und der Hülsen (14) ei ne unidirektionale Ausrichtung haben und dass das Volumen der Hülsen (14) und der äußeren Hülle (15) durch einfachen Druck veränderbar ist.
Zahnwurzelkanalfüllung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere, gewebte Hülle (15) ein Lichtkanal ist, der die Durchdringung von Lichtstrahlen erlaubt.
Zahnwurzelkanalfüllung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle Bestandteile der Füllung an einem Ende (18) verschweißt oder versiegelt werden können, damit das Material bei seinem Einbringen in den Wurzelkanal nicht rissig wird.
Zahnwurzelkanalfüllung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das verschweißte Ende (18) der Füllung abgerundet (21) werden kann, um unabhängig von der Krümmung oder Form des Wurzelkanals (1) das Einbringen zu erleichtern.
Zahnwurzelkanalfüllung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur der Fasern der äußeren Hülle (15) so vorgesehen ist, dass sie das überschüssige Harz durch Durchdrücken im gleichen Maße hindurchdringen lässt, wie die Füllung in den Kanal (1) eingedrungen ist, und dass das Durchdrücken des überschüssigen Harzes sich mit dem Klebstoff des Zementierungsmittels (7) vermengt, um die kleinen Zahnkanäle (16) der Wurzel (6) zu versiegeln.
Zahnwurzelkanalfüllung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der herausstehende, verlängerte Teil (17) der Füllung als Stütze oder Stift für einen Wiederaufbau des Zahns mittels einer Krone (3) dienen kann.
Zahnwurzelkanalfüllung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung ein fabrikmäßig hergestelltes Produkt ist, das vor elektromagnetischer Strahlung in einem dichten Beutel geschützt und auf einer Temperatur unter 37°C gelagert wird.
Zahnwurzelkanalfüllung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerisierung durch die Wirkung der Vernetzungsmittel entweder durch elektromagnetische Strahlung, durch Lichtbestrahlung oder Wärmewirkung ausgelöst werden kann.
Zahnwurzelkanalfüllung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Massepolymerisation der Füllung (8) und des Klebstoffs des Versiegelungsmittels (7) gleichzeitig erfolgt.