NL1015575C2 - Tandheelkundige restauratie met harshoudend composietmateriaal. - Google Patents

Description

TANDHEELKUNDIGE RESTAURATIE MET HARSHOUDEND COMPOSIETMATERIAAL

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een tandprothese en op een werkwijze om deze te maken.

Tandprothesen worden vaak gemaakt uit een eenvoudig blok van bijvoorbeeld tandporselein.

5 Een probleem met dit type protheses is dat het prothesemateriaal, om esthetisch overeen te komen met de natuurlijke tand die wordt vervangen, doorschijnend moet worden gemaakt, wat echter een prothese oplevert die intrinsiek erg zwak is qua tandsterkte.

10 Wanneer men poogt een prothese te verschaffen die de gewenste structurele tandsterkte heeft, dan is een ondoorschijnende kleuring van de prothese vaak het resultaat, waardoor de esthetische kenmerken van de prothese nogal wat te wensen over laten.

15 Een doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een prothese die in deze situatie verbetering brengt.

Volgens een eerste aspect van de onderhavige uitvinding wordt een tandprothese volgens conclusies 1 -20 23 verschaft.

De uitvinders hebben aangetoond dat door het maken van een tandprothese door middel van het apart, bij voorkeur automatisch, bovenop elkaar aanbrengen van kunstmatige lagen om zo een tandprothese te verschaffen, 25 waarbij een eerste kunstmatige laag dient als structurele ‘ body’ laag en een tweede kunstmatige laag dient als snijvlakmassa, en waarbij de verschillende lagen bij voorkeur verschillende organische composietmaterialen '01 5575« 2 omvatten, zowel een gewenst esthetisch effect als een gewenste functionele tandsterkte wordt verschaft.

Volgens een tweede aspect van de onderhavige uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor het 5 verschaffen van deze tandprothese volgens conclusies 24 en 25.

De uitvinding zal nu worden beschreven door middel van de volgende beschrijving, waarin wordt verwezen naar de Figuren, waarin: 10 - Figuren 1A-E schematisch de vorming van een basis tonen, alsook het aanbrengen van de tandprotheselagen daarop; - Figuur 2 een gedeeltelijk opengewerkt zijaanzicht geeft van een gietstuk waarin de basismal 15 vast zit gedurende het erop aanbrengen van de verschillende tandprotheselagen; - Figuur 3 een perspectiefaanzicht toont van een basislaag van een tandprothese volgens de onderhavige uitvinding op een gegoten gipsondergrond; en 20 - Figuur 4 een gedeeltelijk opengewerkt perspectiefaanzicht toont van een tandprothese volgens de onderhavige uitvinding op een ondergrond.

Een basismal (1) (Figuur IA) die bij voorkeur gemaakt is van gips, wordt gegoten in de vorm van een 25 tandstomp (Figuur 1B), waarvoor de tandprothese volgens de onderhavige uitvinding moet worden gemaakt.

Om deze mal (1) te verkrijgen wordt eerst een afdruk van de tandstomp in gips gemaakt. Het zo verkregen gipsmodel wordt gescand, en de gegevens worden ingevoerd 30 in een computer met behulp van een digitale camera. Het onderste deel van het gietmodel wordt zwart gekleurd om de onderrand aan te geven van de te maken prothese. Voor het scannen van het gipsmodel kan een snelle laser strookscan werkwijze worden gebruikt, waardoor de 35 driedimensionale geometrie van het gipsmodel van de tandstomp en de omringende tand kan worden bepaald.

De vorming van een gipsmodel kan worden weggelaten wanneer de driedimensionale vorm voor de 1 -U i ·:. C " — 3 tandprothese rechtstreeks in de mond kan worden vastgesteld.

Informatie aangaande de driedimensionale vorm en geometrie van de tandprothese wordt in een computer 5 ingevoerd. Indien gewenst kan extra informatie worden verschaft aangaande de precieze onderrand van de prothese die moet worden gemaakt, de scheidingslijnen met aangrenzende tandelementen en dergelijke. Uit deze informatie kan de locatie van de occlusielijn worden 10 bepaald. Binnen de grenswaarden die verschaft zijn of gemeten zijn met betrekking op de vorm en geometrie van de te maken prothese kan een keuze worden gemaakt uit een aantal standaard-vormen of, wanneer dergelijke informatie beschikbaar is, kan gebruik worden gemaakt van informatie 15 aangaande de vorm of geometrie van de oorspronkelijke tand.

Er kan ook gebruik worden gemaakt van een tandelement met de gespiegelde vorm, waardoor die informatie kan worden gescand en in de computer worden 20 ingevoerd, waarna deze kan worden gebruikt als uitgangspunt voor het verschaffen van de prothese. Deze laatste aspecten hebben betrekking op de buitenste vorm van de te maken prothese, waarvan de interne functie bepaald is door de vorm van de tandstomp of 25 prothesebasis.

Indien gewenst kan de uiteindelijke vorm van de prothese afgebeeld worden in een computersimulatie, tezamen met de aangrenzende tandelementen, om er zeker van te zijn dat de prothese op de juiste manier 30 samenwerkt met de aangrenzende tanden. De uiteindelijke vorm van de te verschaffen prothese kan vervolgens worden bijgesteld op basis van bijtkundige regels. Op deze manier kan de vorm van de prothese worden bijgesteld om een optimaal tand-op-tand contact te verschaffen met 35 zowel de naastliggende als tegenoverliggende tandelementen of tanden. Speciaal bij driedimensionale kaakbewegingen is het vereist dat de normale werking door kan gaan, zonder hindering vanuit kunstmatige objecten en 1015575* 4 uitsteeksels, die er niet thuishoren en de kauwbeweging zouden kunnen verstoren, wat kan leiden tot verwonding en een ongelijkmatige verdeling van belasting over de tandelementen en tanden.

5 Op deze manier kunnen het binnenoppervlak van de prothese, dat op de tandstomp moet worden aangebracht, en het buitenoppervlak van de prothese optimaal worden bepaald.

Nadat de interne en externe prothesediensten 10 zijn bepaald, kunnen de scheidingsvlakken tussen het cement en de binnenste snijvlakcomposiet en tussen het dentinecomposiet en het snij composiet worden bepaald. Programmatuur wordt gebruikt voor het berekenen van het binnenoppervlak, gecorrigeerd met een marge-spleet, de 15 totale dikte van het cement en de dikte van het composiet-kernmateriaal, alsook de verschillende scheidingsvlakken tussen de materiaallagen, zoals gespecificeerd door iemand die de computer bedient. De opbouw van de prothese, die bijvoorbeeld de vorm heeft 20 van een kroon, verzekert dat de dikte van het cement tussen de composiet-kern en de matrijs, die is gemaakt van gips op basis van de in de computer vastgelegde gegevens, is beter gedefinieerd dan de marge-spleet. Op deze manier wordt een betere draagkracht voor het sterke 25 kernmateriaal verschaft, welk kernmateriaal het grootste deel van de belasting te verduren krijgt die op de prothese wordt uitgeoefend gedurende de plaatsing en het kauwen. De belasting van het kernmateriaal wordt verminderd omdat de zeer sterke kern-substructuur het 30 dichtst bij de matrijs ligt. Dit betekent dat er geen beperkingen worden opgelegd aan het soort bereidingswijze dat wordt gekozen en dat de composiet-schouders van de prothese-substructuur kunnen worden gebruikt voor een betere esthetische vormgeving.

35 Een tandprothese volgens de onderhavige uitvinding kan op de volgende manier worden gemaakt:

Een blok van een vooraf gekozen materiaal, zie Figuur IA, wordt gefixeerd op een zeer precieze 5 bankschroef in een bewerkingsapparaat, dat niet is weergegeven, en een afdruk van het binnenoppervlak van de prothese wordt daadwerkelijk aangebracht door middel van een cilindrische schijffrees en een ronde frees uit een 5 hard metaal die worden bestuurd met een computer.

De resulterende matrijs voor de prothese staat weergegeven in Figuur lb.

Figuur 3 toont een basis 1, zie ook Figuren 1, 2 en 4, die is voorzien van een kop 2, zoals hierboven 10 beschreven, die is gemaakt van gips en bewerkt is in een bewerkingsmachine. Gedurende het frezen van het blok, Figuur IA, is de dubbel-prismavormige fundering 4 ervan, zie Figuur 1-4, gefixeerd in de bovenste bankschroefpositie van de bewerkingsmachine.

15 De fundering 4 is dubbel prismavormig, wat het mogelijk maakt dat het blok gedurende verschillende bewerkingsstappen kan worden weggenomen en teruggeplaatst in de bewerkingsmachine.

Als de kop van matrijs 2 eenmaal is bewerkt, 20 zie Figuur 1B, wordt er een laag zeer sterk kerncomposiet materiaal overheen aangebracht door middel van injectie-spuitgieten, dat wordt uitgevoerd in een injectiemal M, zoals weergegeven in Figuuur 2.

De basis kernlaag van de prothese wordt 25 vervolgens verschaft zodra deze laag 6 is uitgehard, zie Figuur 1C, D en Figuur 3.

Vanwege de kleverigheid van de thermoplastische kunststof, wanneer deze eenmaal is uitgehard, hecht de basis kernlaag 6 op een afneembare manier aan de 30 matrijskop 2, en zorgt deze hechting ervoor dat de lagen thermoplastische kunststof op de kop van de matrijs blijven staan gedurende de verdere bewerking.

Het is mogelijk de kernlaag 6 weg te nemen van de matrijskop 2 als deze kernlaag 6 eenmaal is uitgehard, 35 zodat de kernlaag verder kan worden bewerkt in een tandtechnisch laboratorium, waar de kernlaag kan worden behandeld en voorzien van verdere kunststof composietlagen, het geniet echter volgens de onderhavige 'J ·'·:.· ’ - 6 uitvinding de voorkeur dat verdere tand- en snij lagen automatisch worden verschaft en afgewerkt door middel van een computergestuurde samenstelling met behulp van de geometrische informatie uit het CAD/CAM systeem.

5 Nadat kernlaag 6 is uitgehard wordt het blok teruggeplaatst in de bewerkingsmachine en worden op de basis kernlaag 6 die is bewerkt in de computergestuurde bewerkingsmachine automatisch de interne controlelijnen van het gescande gipsmodel van de tandstomp op basislaag 10 6 gebracht op basislaag 6.

Vervolgens wordt basis 1 opnieuw ingebracht in de spuitgietmal M en wordt er een structuur 1 body’ laag 8 op aangebracht, gehard en bewerkt zoals hierboven is beschreven, waarna een snijvlakmassa van de prothese 15 eveneens op dezelfde manier wordt aangebracht, zie Figuren 1D en E.

Figuur 4 toont de voltooide tandprothese P, in de vorm van een kroon die bestaat uit kern 6, dentine 8 en snijmassa 10.

20 Zoals hierboven beschreven wordt een zeer sterke basis kernlaag 6 in de vorm van een composiet via injectiegieten aangebracht op de matrijskop 2 in overmaat, waardoor wordt bereikt dat het composiet een kunststof-bindmiddel kan omvatten.

25 De vorm van de kernlaag kan eveneens worden vormgegeven door middel van een thermisch hardend kunststofbindmiddel, injectiegieten, sproeien of enige andere geschikte werkwijze, waarna men het composiet kan laten uitharden door middel van verhitten, chemisch 30 harden, licht-harden en dergelijke, waarna de geharde laag kan worden bewerkt in de bewerkingsmachine tot op de vooraf berekende en ontworpen dikte.

Als een UV-hardend composiet wordt gebruikt, bijvoorbeeld voor een brug, dan kan dit composiet worden 35 geïmpregneerd met glasvezels in de longitudinale richting van de brug, om deze zo te versterken, voordat men hem laat harden. __ 7

Een voorbeeld van een geschikt thermoplastisch bindmiddel is polyamide of polyacetaal.

Voorbeeld van een thermisch hardend bindmiddel omvatten epoxy kunststoffen, formaldehyde, 5 polyisocyanaten en polyesters.

Het organische vulmiddel kan bestaan uit oxides of glas-achtige materialen in de vorm van balletjes, schijfjes of vezels.

De laatste stap in de bereiding van de 10 tandprothese volgens de onderhavige uitvinding is het individueel kleuren en polijsten van de prothese.

Voorbeeld 1

Een brug werd bereid volgens de onderhavige 15 uitvinding, welke brug bestaat uit verschillende lagen composietmateriaal, omvattende een kunstmatige methacrylaathars, voorzien van een Si02 vulmiddel.

De methacrylaathars bestond uit een mengsel van: 20 1-methylethylideen)-bis-4,1-fenyloxy(2-hydroxy-3,1-propaa ndiyl)-bismethacrylaat, 7,7,9-trimethyl-4,13-dioxo-3,14-dioxa-5,12-diaza-hexadeca an-1,16-dimethacrylaat, en 1,12-dodecanol-dimethacrylaat 25 in een gewichtsverhouding van 11,5:30,5:13,5, waarbij het Si02 vulmiddel bestond uit Siliamine 1,1,1-trimethyl-N-(trimethyl) ‘ glasfrit’ (een gesmolten glas dat is geblust in water en vervolgens is vermalen tot fijne deeltjes), titaandioxide en zirkoondioxide in 30 de gewichtsverhouding 3,0:45,0:8,0:8,0, waarbij het vulmiddel van B en C, respectievelijk de structurele ‘ body’ massa en de snijvlakmassa, bestond uit siliciumdioxide en ' glasfit’ in de verhouding 6,0-75,0. Zeer kleine hoeveelheden kleurpigment werden eveneens 35 toegevoegd, zie onderstaande Tabel.

1015575# 8

Composiet ABC

Gewichts%

Bestanddeel vulmiddel 63 80 80 5 methacrylaat 45 19 19 pigment 211

Het composiet basismateriaal 1 werd geïnjecteerd in een mal, zie Figuur 2.

10 De mal werd afgesloten aan de bovenzijde door middel van een plaat en aan de zijkanten met een transparante plaat, die verbonden zijn met de basis van de mal.

Na injectie van de verschillende lagen werd 15 elke laag bestraald gedurende 2 minuten met behulp van een Degulux (Degussa, BRD), waardoor de lagen werden gehard.

Na het harden van elke laag werd elke laag automatisch bewerkt tot de gewenste in de computer 20 geregistreerde vorm in het bewerkingsapparaat.

De dentinelaag B en de snij laag C werden achtereenvolgens via injectie spuitgegoten, gehard en bewerkt.

Uiteindelijk werden de fundering 4 en de basis 25 1 weggenomen, waarna de prothese werd gepolijst.

Voorbeeld 2

In dit voorbeeld werd een met vezels versterkt composiet verschaft met een thermisch hardend bindmiddel, 30 polyamide, en via injectie spuitgegoten.

35 9

Composiet basis ' body’ snijvlak gewichts% massa

Bestanddeel 5 glasvezel 60 vulmiddel 80 80 polyamide 39 methacrylaat 19 19 pigment 111 10 3 punts 380 80 80 buigsterkte Mpa smelttemp. 260 °C 15

De methacrylaathars bestond uit een mengsel van: 1-methylethylideen)-bis-4,1-fenyloxy(2-hydroxy-3,1-propaandiyl)-bismethacrylaat, 20 7,7,9-trimethyl-4,13-dioxo-3,14-dioxa-5,12-diaza-hexadeca an-1,16-dimethacrylaat, en 1,12-dodecanol-dimethacrylaat in een gewichtsverhouding van 11,5:30,5:13,5.

Het vulmiddel voor de 1 body’ en snij lagen bestond uit siliciumdioxide en ‘ glasfrit’ in de 25 verhouding 6,0:75,0. Bovendien werden zeer geringe hoeveelheden pigment toegevoegd.

Het composietmateriaal voor de basis werd geïnjecteerd in de mal bij 300°C, waarna de prothese werd bewerkt zoals in Voorbeeld 1.

30 De uitvinding is niet beperkt tot de specifieke beschrijving, maar wordt daarentegen bepaald door de volgende conclusies. _

Claims (28)

1. Tandprothese omvattende tenminste twee apart aangebrachte kunststoflagen, waarbij een eerste kunststoflaag dient als onderlaag voor de tandprothese en een tweede kunststoflaag dient als snijvlakmassa voor de 5 tandprothese.

2. Tandprothese volgens conclusie 1 waarin tenminste een van de apart aangebrachte kunststoflagen één of meerdere organische verbindingen omvat, bij voorkeur in de vorm van een tandcomposiet.

3. Tandprothese volgens conclusie 1 of 2, waarin tenminste één van de kunststof lagen een of meerdere inorganische lagen omvat, bij voorkeur uit keramisch materiaal.

4. Tandprothese volgens een van de conclusies 15 1-3, waarin de aparte lagen automatisch op elkaar aangebracht worden, bij voorkeur door middel van een computergestuurde samenstelling, met behulp van geometrische informatie die bij voorkeur verkrijgbaar is door middel van een CAD/CAM samenstelling.

5. Tandprothese volgens een van de voorgaande conclusies waarin de organische stoffen een kunstmatige hardbare hars omvatten.

6. Tandprothese volgens conclusie 5, waarin de hars een of meerdere polymeren omvat.

7. Tandprothese volgens conclusie 6, waarin de polymeren acrylzuur kunststoffen omvatten.

8. Tandprothese volgens conclusie 7, waarin de acrylzuurhars de thermoplastische polymeren of copolymeren omvat van acrylzuur, methacrylzuur, esters 30 van deze zuren of acrylonitril.

9. Tandprothese volgens conclusie 8, waarin de acrylzuurhars één of meerdere van de volgende esters van acrylzuur omvat 1-methylethylideen)-bis[4,1-fenyloxy (2-hydroxy-3,1-propaandiyl)-bismethacrylaat; 7,7,9-trimethyl-4,13-dioxo-3,14-dioxa-5,12 diaza-hexadecaan-1,16-dimethacrylaat; en 5 1,12-dodecanol-dimethacrylaat.

10. Tandprothese volgens conclusie 9, waarin de esters aanwezig zijn in een hoeveelheid van ongeveer 10%, binnen het gebied van tussen 5 en 50%, bij voorkeur 10-40%, met meer voorkeur 15-30% en met de meeste 10 voorkeur ongeveer 19%.

11. Tandprothese volgens een van de voorgaande conclusies, waarin de organische materialen een composiet materiaal omvatten.

12. Tandprothese volgens conclusie 11, waarin 15 het composietmateriaal bovendien een of meerdere van de volgende inorganische materialen omvat: - een tandprothese-vulmiddel en/of een tandprothese pigment.

13. Tandprothese volgens conclusie 12, waarin 20 het tandprothese vulmiddel-materiaal een keramische stof omvat.

14. Tandprothese volgens conclusie 13, waarin een of meerdere van de lagen bovendien een glasbestanddeel omvat, dat bij voorkeur omvat: 55-75 25 gewichts% Si02, 0,5-30 gewichts% Al203, 0,5-30 gewichts% K20, 0,5-15 gewichts% Na20 en 0,5-30% Li02, en eventueel in een hoeveelheid van 5 gewichts% of minder een van de volgende stoffen: BaO, CaO, SrO, La203, Sb203, Ti02, F2, B203, Zno, MgO en Ce02.

15. Tandprothese volgens een van de voorgaande conclusies, welke nagenoeg geheel bestaat uit drie aparte, bij voorkeur automatisch aangebrachte, apart geharde en apart tot een vooraf gespecificeerde vorm bewerkte lagen, welke lagen overeenkomen met een 35 basislaag, een dentinelaag en een snij laag van een tand.

16. Tandprothese volgens conclusie 14, waarin de basislaag voor tenminste 20, bijvoorbeeld 30., 40, 50 of 60, bij voorkeur tenminste 70 en meer, bij voorkeur 101£5y Sm 4 tenminste 80% vulmiddel bevat, waarbij de rest bestaat uit de organische verbindingen en het pigment, waarbij het pigment aanwezig is in een maximaal gewichtspercentage van 5, bij voorkeur een maximum van 5 tenminste 2, met de meeste voorkeur een maximum van tenminste 1 gewichts%.

17. Tandprothese volgens conclusie 15 of 16, waarin de dentinelaag voor tenminste 50, bijvoorbeeld 60 of 70 gewichts%, bij voorkeur tenminste 80 en met de 10 meeste voorkeur tenminste 90% vulmiddel omvat, waarbij de rest bestaat uit de organische verbindingen en pigment, waarbij het pigment aanwezig is met een maximaal gewichtspercentage van 5, bij voorkeur 2, met de meeste voorkeur 1%.

18. Tandprothese volgens een van de conclusies 15-17, waarin het gewichtspercentage van het vulmiddel in de dentine en/of snij laag tenminste tweemaal zo groot is als aanwezig is in de basislaag.

19. Tandprothese volgens een van de conclusies 20 15-18, waarin het gewichtspercentage aan organische verbindingen in de basis tenminste anderhalf, en bij voorkeur tenminste tweemaal de hoeveelheid organische verbindingen omvat als aanwezig zijn in de dentine en/of de snij laag.

20. Tandprothese volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende een Si02 vulmateriaal en een methacrylaat synthetische hars, waarbij de methacrylaat synthetische hars bestaat uit een mengsel van 1-methylethylideen)-bis[4,1-fenyloxy(2-hydroxy-3,1-propaa 30 ndiyl)-bismethacrylaat, 7,7,9-trimethyl-4,13-dioxo-3,14-dioxa-5,12-diaza-hexadeca an-1,16-dimethacrylaat, en 1,12-dodecanol-dimethacrylaat, bij voorkeur in een gewichtsverhouding van 11,5:30,5:13,5.

21. Tandprothese volgens conclusie 20, bovendien omvattende glasvezel versterkingsmateriaal, waarbij het vezelglas bij voorkeur uitsluitend- aanwezig is in de basislaag. I - , .

22. Tandprothese volgens een van de voorgaande conclusies, waarin de basislaag een 3-punts buigsterkte heeft van tenminste 200, bijvoorbeeld 300, bij voorkeur tenminste 380 MPa.

23. Tandprothese volgens conclusie 22, waarin de’ body’ laag en de snijvlakmassa een 3-punts buigsterkte hebben van tenminste 40, bijvoorbeeld tenminste 60, met de meeste voorkeur tenminste 80 MPa.

24. Tandprothese volgens een van de voorgaande 10 conclusies, waarin de basislaag een transparantie heeft in het gebied van 0-10, bij voorkeur in het gebied van 0-5%, de dentinelaag een transparantie heeft in het gebied van 10-50, bijvoorbeeld 10-40, bij voorkeur 20-25%, en de snij laag een transparantie heeft in het 15 gebied van 20-80, bijvoorbeeld 25-50 en bij voorkeur 30-40%.

25. Werkwijze voor het verschaffen van een tandprothese volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende de stappen van: 20. het verschaffen van een mal voor de tandprothese; - het automatisch aanbrengen van de eerste kunststoflaag op deze mal; - het laten harden van deze synthetische laag, 25 en - het vervolgens bewerken van de geharde kunststoflaag tot een door de computer bepaalde vorm, gevolgd door - het herhalen van deze stappen voor een of 30 meerdere volgende lagen, om zo een tandprothese te maken.

26. Werkwijze volgens conclusie 25, waarin de mal wordt gemaakt met behulp van gegevens die zijn verkregen door een computersamenstelling, bij voorkeur een CAD/CAM samenstelling, en waarin de mal bij voorkeur 35 is gemaakt van gips.

27. Tandprothese die verkrijgbaar is volgens een van de conclusies 25-26. - *

28. Gebruik van een tandprothese volgens conclusie 27, of een van de conclusies 1-25, voor het gedeeltelijk of geheel vervangen van een of meerdere tanden.