專(zhuān)利名稱(chēng)：牙科材料及其使用工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可用紫外光、可見(jiàn)光或激光固化的牙科材料，該材料用于制備牙齒填補(bǔ)材料、牙齒的嵌體/高嵌體、牙冠、人造牙齒、樁冠牙、牙橋、牙齒的修補(bǔ)材料和植入體。本發(fā)明還涉及一種用于本發(fā)明的牙科材料聚合的工具。
牙科修復(fù)材料必須滿(mǎn)足許多特殊要求，它們必須無(wú)毒并具有生理相容性，其產(chǎn)品在使用中必須具有高的斷裂強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度、可人的外觀、優(yōu)異的抗食物和唾液的化學(xué)腐蝕性以及高的抗電鍍和電磁影響的性能。
用汞合金制備牙齒填補(bǔ)材料已被廣泛地應(yīng)用。它們既不貴且具有良好的力學(xué)性能，然而，由于其汞含量，一般認(rèn)為它是有毒的，并且能產(chǎn)生致命的危險(xiǎn)。而且，電鍍或電磁的特性對(duì)健康也有危害。
此外，已知金可以作為一種牙科修復(fù)材料。它具有優(yōu)異的力學(xué)性能。但是，金非常昂貴，而且也不美觀而不能接受。其它金屬也因?yàn)楫a(chǎn)生電流而影響健康。
已知具有良好外觀和高耐磨性的陶瓷材料也適用于作牙科修復(fù)材料，但是，它們?cè)诒诒〔糠痔貏e容易斷裂并且它們很難加工。
人們還知道使用金和陶瓷的混合物。同樣已知用陶瓷或塑料塊作成的嵌體或高嵌體可被切削。這些嵌體，也有易斷裂的危險(xiǎn)及咬合不嚴(yán)的問(wèn)題。而且，所需的設(shè)備非常昂貴。
另外，已知用于牙科修復(fù)的復(fù)合材料是由塑料、填料及染料的混合物組成。填料的目的是用來(lái)減小聚合時(shí)的收縮，并改進(jìn)某些力學(xué)性能。但是，復(fù)合材料也容易斷裂。
后來(lái)人們又發(fā)現(xiàn)可以在纖維復(fù)合材料的基礎(chǔ)上預(yù)制整個(gè)牙齒(德國(guó)專(zhuān)利3243861)，其含有短的碳纖維。這樣的短碳纖維不能承受作用在牙齒的孔隙和表面上的強(qiáng)力。所以，這種材料也容易斷裂。同樣，這樣的牙科制品也不具有所要求的性能。由于碳纖維的顏色，出于美觀的原因，它也不能接受。
美國(guó)專(zhuān)利5176951描述了一種增強(qiáng)牙科修補(bǔ)材料的方法。根據(jù)該方法，在需增強(qiáng)的位置上淀積一層牙科材料之后，再放置一個(gè)網(wǎng)狀物，最后再用一層牙科材料覆蓋該網(wǎng)狀物。根據(jù)該方法，使用的是一種特殊編織網(wǎng)，它必須用特制的剪刀剪開(kāi)，它不能直接用手觸摸，而且在使用前要用單體液體浸濕。因此，這種方法是極其復(fù)雜、費(fèi)時(shí)、易被干擾的，尤其是其應(yīng)用非常有限。這種方法尤其不適合制備牙科填補(bǔ)材料。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種可以簡(jiǎn)單省時(shí)且不受干擾地加工，在應(yīng)用范圍方面沒(méi)有限制，尤其是也可用于制備牙科填補(bǔ)材料，并且最佳地發(fā)揮了纖維增強(qiáng)材料的優(yōu)點(diǎn)的牙科材料。
根據(jù)權(quán)利要求1解決了這個(gè)問(wèn)題。在從屬權(quán)利要求中確定了另外的最佳實(shí)施方案。
除了絲狀物和網(wǎng)狀物以外，基質(zhì)內(nèi)還摻入微細(xì)的填料。通過(guò)這個(gè)特點(diǎn)，該待用材料把下列優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起，即一方面具有適當(dāng)?shù)膱?jiān)固性可用于穩(wěn)定儲(chǔ)存，另一方面具有適當(dāng)?shù)慕M成用于實(shí)現(xiàn)力學(xué)性能的理想組合，例如，拉伸強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、和抗沖擊強(qiáng)度以及抗壓強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度。通過(guò)本發(fā)明闡明了到目前為止尚未認(rèn)識(shí)到的牙科材料的光化聚合的潛力。
一方面，用這種方法可以明顯地改進(jìn)傳統(tǒng)的應(yīng)用，例如關(guān)于抗沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度的組合。另一方面，開(kāi)辟了全新的應(yīng)用領(lǐng)域，例如，牙冠的構(gòu)造在切線(xiàn)方向上具有定向的增強(qiáng)纖維，從而存在X射線(xiàn)透明性。或者，沒(méi)有金屬支架，也可以產(chǎn)生X射線(xiàn)透明的Maryland橋。而且，可以生產(chǎn)其形狀極其穩(wěn)定的牙科填補(bǔ)材料，同時(shí)在聚合前、聚合中或聚合后可以完全防止在材料邊緣處形成空隙。因此，只要所用的纖維材料具有良好的光傳導(dǎo)性，整個(gè)牙洞的填補(bǔ)可以在一個(gè)工作周期內(nèi)完成，隨后填充物聚合?？梢员苊庖粚訉拥貥?gòu)造，一層層地構(gòu)造需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，使病人很不快，對(duì)牙醫(yī)來(lái)說(shuō)代價(jià)也很大。總之，在非常多的這樣的應(yīng)用領(lǐng)域中，可以取得牙科材料類(lèi)型的統(tǒng)一化，這在以前是不可想象的。那么，用單一一種牙科材料可以進(jìn)行不同的牙科手術(shù)。這對(duì)于使用這樣的材料的技術(shù)人員的訓(xùn)練和技巧有許多優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明在塑料基牙科材料技術(shù)領(lǐng)域中掀起了一場(chǎng)革命。
可以使用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中，纖維材料可以是由特殊形式布線(xiàn)或繞線(xiàn)的網(wǎng)狀物或/和絲狀物組成。優(yōu)選的是所說(shuō)的網(wǎng)狀物由帶、管或線(xiàn)組成。所說(shuō)的網(wǎng)狀物或絲狀物分別包埋在由熱固性塑料或熱塑性塑料組成的基質(zhì)中。
所說(shuō)的網(wǎng)狀物預(yù)先用牙科組合物浸漬，該牙科組合物可以以本身已知的方式用可見(jiàn)光或紫外光固化和/或聚合。特別合適的是COMPOMER組合物。這些基質(zhì)塑料還含有微細(xì)的無(wú)機(jī)填料。而且，可以使用其它常用的無(wú)機(jī)或有機(jī)填料。優(yōu)選的是，在牙科組合物(沒(méi)有網(wǎng)狀物或絲狀物)中含有5-80重量％，特別是10-60重量％的填料。
絲狀物材料可以是無(wú)機(jī)纖維材料例如玻璃纖維材料、陶瓷纖維材料，也可以是有機(jī)纖維，如聚乙烯纖維、聚酯纖維或類(lèi)似的材料。如果用熱塑性塑料作為基質(zhì)，必須嵌入不會(huì)融化的纖維或絲狀物。
由于絲狀物或纖維只能承受拉力，所以?xún)?yōu)選的是其排列方式應(yīng)該使其只承受拉應(yīng)力。應(yīng)該使作用在基質(zhì)上的壓應(yīng)力盡可能地重新取向，使得作用在纖維或絲狀物上的只是拉應(yīng)力。通過(guò)在基質(zhì)內(nèi)使網(wǎng)狀物和/或絲狀物或纖維基本上按閉合環(huán)、環(huán)和/或球的方式定向排列可以達(dá)到這個(gè)目的。纖維材料的含量應(yīng)盡可能高，即應(yīng)該在20％-90％之間。在試樣中，接近70％是很好的。在這樣的纖維或絲狀物含量的情況下，極大地減小了固化過(guò)程中非常擔(dān)心出現(xiàn)的收縮。同時(shí)所選擇的纖維或絲狀物應(yīng)該具有較高的耐磨強(qiáng)度以抗磨損。
用于充填或嵌體或高嵌體的纖維材料優(yōu)選的由預(yù)先用各種塑料浸漬的網(wǎng)狀帶、管或線(xiàn)等組成?？捎每梢?jiàn)光、紫外線(xiàn)或激光固化的材料適用于作為基質(zhì)塑料。這些材料能夠部分聚合使得在口中的二次聚合時(shí)間及收縮極大地減小。這些材料具有一定的粘彈性以避免裂紋及裂縫的形成。
首先描述在病人口中制備牙洞填補(bǔ)材料的方法。
例如，把預(yù)先浸漬并用紫外線(xiàn)固化的帶狀、管狀或線(xiàn)狀織物按“之”字形或環(huán)形橫向放入牙洞中，并簡(jiǎn)單地填塞，直到牙洞填滿(mǎn)為止。塑料材料應(yīng)該有點(diǎn)粘性使各層可以相互結(jié)合在一起。用一個(gè)對(duì)可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)或激光束透明的材料(搗錘)從外面對(duì)填補(bǔ)材料加壓力，同時(shí)為了聚合，用可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)或激光束照射填補(bǔ)材料。仍然有一定塑性的填補(bǔ)材料在聚合過(guò)程中被壓在牙壁上，使得在牙齒和填料材料之間不會(huì)出現(xiàn)非常令人擔(dān)心的空隙。在固化后，用傳統(tǒng)的牙科工具處理咬合表面。這樣的填補(bǔ)驚人地簡(jiǎn)單、迅速，因此從手術(shù)角度來(lái)說(shuō)很便宜。而且還具有優(yōu)異的質(zhì)量。
任何對(duì)可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)或激光透明的材料都可以用作聚合過(guò)程中向填補(bǔ)材料施加壓力的搗錘。優(yōu)選的是使用具有彈性的材料，使得施加在填補(bǔ)材料表面的壓力基本均勻。對(duì)此，已經(jīng)證明泡沫塑料材料是特別好的。搗錘的加壓表面優(yōu)選的是至少和填補(bǔ)材料的咬合面一樣大。已經(jīng)證明把這樣的搗錘固定在發(fā)光噴槍(light pistol)的頂部是特別有利的。用這種方式，在聚合過(guò)程中可以通過(guò)發(fā)光噴槍的頂部對(duì)填補(bǔ)材料加壓。這樣還有附加的優(yōu)點(diǎn)，即通過(guò)填補(bǔ)材料不會(huì)損壞發(fā)光噴槍的光學(xué)部件。
在加工之前，可用可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)或激光固化的材料必須存儲(chǔ)在暗盒中，使其不受可見(jiàn)光或紫外線(xiàn)的影響。例如，使用的預(yù)先浸漬的連續(xù)的網(wǎng)帶可以一段段地從暗盒中拉出，按要求的長(zhǎng)度剪下。該材料不需要進(jìn)一步處理就可以立即使用。也可以把所說(shuō)的帶狀材料的不連續(xù)的部分儲(chǔ)存在膠片暗盒內(nèi)或塑料容器中。
同樣，預(yù)先制備并預(yù)先浸漬的各種尺寸的線(xiàn)球也可用作填補(bǔ)材料。所說(shuō)的線(xiàn)球可以由打結(jié)的或縫合的網(wǎng)狀物組成。可以用一種非常簡(jiǎn)單的方法特別便宜地制備嵌體或高嵌體。
首先，用已知的可用可見(jiàn)光固化的稍帶彈性的材料填充在牙齒的洞中，然后，塑型所說(shuō)的填補(bǔ)材料使其緊密配合，尤其是在咬合面內(nèi)，這在臨時(shí)填補(bǔ)材料的制備時(shí)已經(jīng)是已知的。接著，用可見(jiàn)光固化該組合物，并把彈性填充物從牙洞中取出。然后以預(yù)制的形式使用彈性陽(yáng)模進(jìn)行澆注，例如澆注石膏。澆注方式應(yīng)該使得模印可以容易地取出。這意味著一部分臨時(shí)嵌體是可分離的。為了緊密配合而具有特殊形狀的分離表面?zhèn)溆蟹蛛x劑，然后澆注石膏上模。在固化后把兩個(gè)半模型分開(kāi)。然后取出彈性模印。這樣就產(chǎn)生了一個(gè)與要制備的嵌體或高嵌體完全相應(yīng)的洞。正如上面所述的一樣，石膏體內(nèi)的洞完全用預(yù)先被熱固性塑料侵過(guò)的網(wǎng)狀物填充。現(xiàn)在把上半模準(zhǔn)確壓在下半模上。多余的塑料可以通過(guò)排出通道排出。在所說(shuō)的洞內(nèi)產(chǎn)生的嵌體或高嵌體可以獲得很高的配合精度。在塑料固化后，打開(kāi)模型，取出嵌體或高嵌體。在下部進(jìn)行切削的情況下，必須損壞石膏下模。
陽(yáng)模也可以有蠟制作。通過(guò)蠟的簡(jiǎn)單加熱就足以從模子中除去該模型。
同樣，可用可見(jiàn)光固化的塑料也可以用作基質(zhì)材料。對(duì)于這種情況必須使用有較大開(kāi)口的上模，以便在模型制備的澆注使可見(jiàn)光透明的合成樹(shù)脂進(jìn)入。
用熱塑性塑料也可以制備這樣的嵌體或高嵌體，網(wǎng)狀物應(yīng)該盡可能地由不熔化的材料組成。
同樣，牙冠或牙橋也可以以上述的同樣的方式用纖維增強(qiáng)塑料制成，這具有很大的優(yōu)點(diǎn)。例如，可以制備以前只能用金制作的壁非常薄的牙冠。另外，為了得到嵌體/高嵌體、牙冠和牙橋，可以用已知的方式制備模印或主模。借助主模，可以用類(lèi)似在口中的方法用彈性材料生產(chǎn)正片嵌體/高嵌體或牙冠或牙橋。然后，按上述方法在石膏模型中制作所說(shuō)的制品。借助于主模也可能使用蠟制備這些制品的模型。制成的制品可以在主模處進(jìn)行調(diào)整或后處理。
也可能直接在主模處用預(yù)先浸漬的網(wǎng)狀物制備嵌體/高嵌體。例如，通過(guò)在主模的牙齒殘端上纏繞預(yù)先浸漬的網(wǎng)帶或管直到達(dá)到牙齒殘端底部的厚度，可以制備薄壁牙冠。然后，用本質(zhì)上已知的方式，把基體放在牙齒殘端周?chē)?。接下?lái)，使基體填滿(mǎn)原料并把與牙齒相反的模印體壓在位形上。
也可以鑲?cè)肽M凸凹缺陷的中間鑲嵌物。用這種方式，可以獲得配合非常精確的牙冠，其只需要在咬合面作后處理。
借助于主模用熱塑性基質(zhì)和網(wǎng)狀物，可以簡(jiǎn)單有效地制造牙科修補(bǔ)材料。在例如嵌體/高嵌體或牙冠或人工牙齒或牙橋等形式的牙科修復(fù)材料的情況下，使用本發(fā)明的預(yù)制組分，然后只進(jìn)行排列和后處理是經(jīng)濟(jì)有效的。可以大量生產(chǎn)預(yù)制量的部件并且具有同樣的高質(zhì)量。
可以?xún)?chǔ)存各種各樣的預(yù)制的牙科修復(fù)材料的部件，牙齒損壞時(shí)，從中選出合適的樣品。例如，一個(gè)牙齒或相互匹配的幾個(gè)樣品，接著，通過(guò)用標(biāo)準(zhǔn)工具和/或自動(dòng)裝置去掉一些材料來(lái)進(jìn)行必要的特殊調(diào)整。在使用自動(dòng)裝置加工時(shí)，測(cè)量壞牙的外部輪廓，接著制備牙科修補(bǔ)材料。到目前為止，已經(jīng)通過(guò)研磨陶瓷塊體制備了牙科修復(fù)材料。在本發(fā)明的牙科修復(fù)材料的情況下，牙冠的制備只需要按要求去除一些材料來(lái)修整預(yù)制的牙齒。對(duì)于嵌體/高嵌體也是一樣。
對(duì)于牙橋的制備，可以使用通過(guò)連貫的纖維并排或緊密連在一起三個(gè)或幾個(gè)預(yù)制的假牙齒。牙齒間的間隙上架橋的許多可能性之一可以簡(jiǎn)要描述如下假定一棵牙掉了，而相鄰的兩棵牙完好無(wú)損。在這種情況下，選擇由比通常的牙齒具有更大深度的牙齒和在其后面的兩側(cè)有連成一體的以本發(fā)明的方式與網(wǎng)狀物相連的凸起部組成的預(yù)制部件。然后，在模印上所說(shuō)的牙齒和凸起部如此地切削以使得凸起部緊粘在相鄰牙齒的后面，類(lèi)似的技術(shù)可以應(yīng)用于嵌體/高嵌體與鄰近牙齒的結(jié)合上。
這樣的牙橋當(dāng)然也可以用上述的方法來(lái)制備。例如，在石膏模子中。
牙科修復(fù)材料的結(jié)合面應(yīng)該有一定的粗糙度以保證其在牙齒上的持久粘著性。用幾層的方式制備牙科修復(fù)材料使得不同的層內(nèi)的基質(zhì)有不同的硬度是更有利的。由于纖維材料和塑料與人體組織具有相容性，根據(jù)本發(fā)明也可能制備植入體。在纖維和基質(zhì)之間應(yīng)該存在固定的粘合。通過(guò)對(duì)塑料染色和/或?qū)w維染色，可以調(diào)整顏色。
可以通過(guò)各種方法制備預(yù)先浸漬的網(wǎng)狀物并包裝它們。用輥?zhàn)影丫W(wǎng)狀物拉過(guò)合成樹(shù)脂染浴，從而使其浸濕。輥?zhàn)右ＷC總的浸漬量并使可能混入的空氣排出。短時(shí)間的后處理也是必要的，以便使基質(zhì)有足夠的強(qiáng)度。預(yù)先浸漬的網(wǎng)狀物可以以彎曲的形式放入容器中。
權(quán)利要求
1.備用的、包裝的、可用紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光或激光固化的牙科材料，用于制備牙齒填補(bǔ)材料、嵌體、高嵌體、牙冠、牙橋、人造牙齒、樁冠牙、牙科修補(bǔ)材料和植入體，包括(a)一個(gè)不透過(guò)紫外線(xiàn)或可見(jiàn)光的容器，(b)該容器盛裝有一種材料使其在儲(chǔ)存過(guò)程中不受紫外光或可見(jiàn)光的影響，而且可以取出來(lái)使用，該材料包括下列組分(b1)可以用紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光或激光進(jìn)行聚合和/或固化形成抗固性塑料或熱塑性塑料的基質(zhì)，其中含有(b2)一種微細(xì)的無(wú)機(jī)填料，和其中(b3)埋置的以墊、帶、管或線(xiàn)的形式存在的絲狀物或網(wǎng)狀物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的牙科材料，其特征是所說(shuō)的網(wǎng)狀物或絲狀物由無(wú)機(jī)材料或有機(jī)材料組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的牙科材料，其特征是所說(shuō)的無(wú)機(jī)材料是玻璃或陶瓷。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的牙科材料，其特征是所說(shuō)的有機(jī)材料是聚乙烯或聚酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的牙科材料，其特征是所說(shuō)的網(wǎng)狀物或絲狀物以閉合環(huán)的形式存在，如環(huán)狀、彎曲狀或球狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的牙科材料，其特征是所說(shuō)的絲狀物或網(wǎng)狀物(b3)的含量在20％-90％范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任一項(xiàng)的牙科材料，其特征是提供不透光的容器作為纏繞的，帶狀的牙科材料的分配器，或作為塑料容器或膠片暗盒用于存放所說(shuō)的帶狀牙科材料的不連續(xù)部分。
8.用于牙科填補(bǔ)材料的牙科材料聚合的工具，這種牙科填補(bǔ)材料，在用由對(duì)可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)或激光透明的材料構(gòu)成的搗錘對(duì)牙科填補(bǔ)材料加壓，以防止在牙齒和填補(bǔ)材料之間產(chǎn)生空隙的同時(shí)，可用可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)或激光聚合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的工具，其特征是所說(shuō)的搗錘固定在發(fā)光噴槍的頭部。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的工具，其特征是所說(shuō)的搗錘由彈性材料構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-9之一的工具，其特征是所說(shuō)的搗錘具有至少和牙科填補(bǔ)材料的咬合面一樣大的接觸面。
12.在聚合過(guò)程中，在對(duì)所說(shuō)的牙科材料加壓的同時(shí)，用根據(jù)權(quán)利要求1-6的任一項(xiàng)的牙科材料和根據(jù)權(quán)利要求8-11的任一項(xiàng)的搗錘制備牙科填補(bǔ)材料。
全文摘要
備用的、包裝的、可用紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光或激光固化的牙科材料，用于制備牙科填補(bǔ)材料、嵌體、高嵌體、牙冠、牙橋、人工牙齒、樁冠牙、牙科修補(bǔ)材料和植入體，包括一個(gè)不透過(guò)紫外線(xiàn)或可見(jiàn)光的容器，該容器中盛裝一種牙科材料使其在儲(chǔ)存過(guò)程中不受紫外光或可見(jiàn)光的影響，而且可以取出來(lái)使用，該材料包括下列組分一種可以用紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光或激光進(jìn)行聚合和/或固化形成熱固性或熱塑性牙科塑料的基質(zhì)，其中摻入一種微細(xì)的無(wú)機(jī)填料，和以墊、帶、管或線(xiàn)的形式存在的絲狀物或網(wǎng)狀物，以及在使用該牙科材料填補(bǔ)牙洞的過(guò)程中，對(duì)其施加壓力的工具。
文檔編號(hào)A61C13/15GK1140404SQ95191524
公開(kāi)日1997年1月15日 申請(qǐng)日期1995年1月4日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月4日
發(fā)明者B·克雷布爾 申請(qǐng)人:B·克雷布爾