牙科材料

本发明涉及一种可用紫外光、可见光或激光固化的牙科材料，该材料 用于制备牙齿填补材料、牙齿的嵌体/高嵌体、牙冠、人造牙齿、桩冠牙、 牙桥、牙齿的修补材料和植入体。本发明还涉及一种用于本发明的牙科材 料聚合的工具。

牙科修复材料必须满足许多特殊要求，它们必须无毒并具有生理相容 性，其产品在使用中必须具有高的断裂强度和耐磨强度、可人的外观、优 异的抗食物和唾液的化学腐蚀性以及高的抗电镀和电磁影响的性能。

用汞合金制备牙齿填补材料已被广泛地应用。它们既不贵且具有良好 的力学性能，然而，由于其汞含量，一般认为它是有毒的，并且能产生致 命的危险。而且，电镀或电磁的特性对健康也有危害。

此外，已知金可以作为一种牙科修复材料。它具有优异的力学性能。 但是，金非常昂贵，而且也不美观而不能接受。其它金属也因为产生电流 而影响健康。

已知具有良好外观和高耐磨性的陶瓷材料也适用于作牙科修复材料， 但是，它们在壁薄部分特别容易断裂并且它们很难加工。

人们还知道使用金和陶瓷的混合物。同样已知用陶瓷或塑料块作成的 嵌体或高嵌体可被切削。这些嵌体，也有易断裂的危险及咬合不严的问题。 而且，所需的设备非常昂贵。

另外，已知用于牙科修复的复合材料是由塑料、填料及染料的混合物 组成。填料的目的是用来减小聚合时的收缩，并改进某些力学性能。但是， 复合材料也容易断裂。

后来人们又发现可以在纤维复合材料的基础上预制整个牙齿(德国专 利3243861)，其含有短的碳纤维。这样的短碳纤维不能承受作用在牙齿 的孔隙和表面上的强力。所以，这种材料也容易断裂。同样，这样的牙科 制品也不具有所要求的性能。由于碳纤维的颜色，出于美观的原因，它也 不能接受。

美国专利5176951描述了一种增强牙科修补材料的方法。根据该方 法，在需增强的位置上淀积一层牙科材料之后，再放置一个网状物，最后 再用一层牙科材料覆盖该网状物。根据该方法，使用的是一种特殊编织网， 它必须用特制的剪刀剪开，它不能直接用手触摸，而且在使用前要用单体 液体浸湿。因此，这种方法是极其复杂、费时、易被干扰的，尤其是其应 用非常有限。这种方法尤其不适合制备牙科填补材料。

因此，本发明的目的是提供一种可以简单省时且不受干扰地加工，在 应用范围方面没有限制，尤其是也可用于制备牙科填补材料，并且最佳地 发挥了纤维增强材料的优点的牙科材料。

根据权利要求1解决了这个问题。在从属权利要求中确定了另外的最 佳实施方案。

除了丝状物和网状物以外，基质内还掺入微细的填料。通过这个特点， 该待用材料把下列优点结合在一起，即一方面具有适当的坚固性可用于稳 定储存，另一方面具有适当的组成用于实现力学性能的理想组合，例如， 拉伸强度、抗弯强度、和抗冲击强度以及抗压强度和耐磨强度。通过本发 明阐明了到目前为止尚未认识到的牙科材料的光化聚合的潜力。

一方面，用这种方法可以明显地改进传统的应用，例如关于抗冲击强 度、拉伸强度、抗压强度和耐磨强度的组合。另一方面，开辟了全新的应 用领域，例如，牙冠的构造在切线方向上具有定向的增强纤维，从而存在X 射线透明性。或者，没有金属支架，也可以产生X射线透明的Maryland 桥。而且，可以生产其形状极其稳定的牙科填补材料，同时在聚合前、聚 合中或聚合后可以完全防止在材料边缘处形成空隙。因此，只要所用的纤 维材料具有良好的光传导性，整个牙洞的填补可以在一个工作周期内完 成，随后填充物聚合。可以避免一层层地构造，一层层地构造需要相当长 的时间，使病人很不快，对牙医来说代价也很大。总之，在非常多的这样 的应用领域中，可以取得牙科材料类型的统一化，这在以前是不可想象的。 那么，用单一一种牙科材料可以进行不同的牙科手术。这对于使用这样的 材料的技术人员的训练和技巧有许多优点。因此，本发明在塑料基牙科材 料技术领域中掀起了一场革命。

可以使用纤维增强复合材料，其中，纤维材料可以是由特殊形式布线 或绕线的网状物或/和丝状物组成。优选的是所说的网状物由带、管或线组 成。所说的网状物或丝状物分别包埋在由热固性塑料或热塑性塑料组成的 基质中。

所说的网状物预先用牙科组合物浸渍，该牙科组合物可以以本身已知 的方式用可见光或紫外光固化和/或聚合。特别合适的是COMPOMER组 合物。这些基质塑料还含有微细的无机填料。而且，可以使用其它常用的 无机或有机填料。优选的是，在牙科组合物(没有网状物或丝状物)中含 有5-80重量％，特别是10-60重量％的填料。

丝状物材料可以是无机纤维材料例如玻璃纤维材料、陶瓷纤维材料， 也可以是有机纤维，如聚乙烯纤维、聚酯纤维或类似的材料。如果用热塑 性塑料作为基质，必须嵌入不会融化的纤维或丝状物。

由于丝状物或纤维只能承受拉力，所以优选的是其排列方式应该使其 只承受拉应力。应该使作用在基质上的压应力尽可能地重新取向，使得作 用在纤维或丝状物上的只是拉应力。通过在基质内使网状物和/或丝状物或 纤维基本上按闭合环、环和/或球的方式定向排列可以达到这个目的。纤维 材料的含量应尽可能高，即应该在20％-90％之间。在试样中，接近70 ％是很好的。在这样的纤维或丝状物含量的情况下，极大地减小了固化过 程中非常担心出现的收缩。同时所选择的纤维或丝状物应该具有较高的耐 磨强度以抗磨损。

用于充填或嵌体或高嵌体的纤维材料优选的由预先用各种塑料浸渍的 网状带、管或线等组成。可用可见光、紫外线或激光固化的材料适用于作 为基质塑料。这些材料能够部分聚合使得在口中的二次聚合时间及收缩极 大地减小。这些材料具有一定的粘弹性以避免裂纹及裂缝的形成。

首先描述在病人口中制备牙洞填补材料的方法。

例如，把预先浸渍并用紫外线固化的带状、管状或线状织物按“之” 字形或环形横向放入牙洞中，并简单地填塞，直到牙洞填满为止。塑料材 料应该有点粘性使各层可以相互结合在一起。用一个对可见光、紫外线或 激光束透明的材料(捣锤)从外面对填补材料加压力，同时为了聚合，用 可见光、紫外线或激光束照射填补材料。仍然有一定塑性的填补材料在聚 合过程中被压在牙壁上，使得在牙齿和填料材料之间不会出现非常令人担 心的空隙。在固化后，用传统的牙科工具处理咬合表面。这样的填补惊人 地简单、迅速，因此从手术角度来说很便宜。而且还具有优异的质量。

任何对可见光、紫外线或激光透明的材料都可以用作聚合过程中向填 补材料施加压力的捣锤。优选的是使用具有弹性的材料，使得施加在填补 材料表面的压力基本均匀。对此，已经证明泡沫塑料材料是特别好的。捣 锤的加压表面优选的是至少和填补材料的咬合面一样大。已经证明把这样 的捣锤固定在发光喷枪(light pistol)的顶部是特别有利的。用这种方式， 在聚合过程中可以通过发光喷枪的顶部对填补材料加压。这样还有附加的 优点，即通过填补材料不会损坏发光喷枪的光学部件。

在加工之前，可用可见光、紫外线或激光固化的材料必须存储在暗盒 中，使其不受可见光或紫外线的影响。例如，使用的预先浸渍的连续的网 带可以一段段地从暗盒中拉出，按要求的长度剪下。该材料不需要进一步 处理就可以立即使用。也可以把所说的带状材料的不连续的部分储存在胶 片暗盒内或塑料容器中。

同样，预先制备并预先浸渍的各种尺寸的线球也可用作填补材料。所 说的线球可以由打结的或缝合的网状物组成。可以用一种非常简单的方法 特别便宜地制备嵌体或高嵌体。

首先，用已知的可用可见光固化的稍带弹性的材料填充在牙齿的洞 中，然后，塑型所说的填补材料使其紧密配合，尤其是在咬合面内，这在 临时填补材料的制备时已经是已知的。接着，用可见光固化该组合物，并 把弹性填充物从牙洞中取出。然后以预制的形式使用弹性阳模进行浇注， 例如浇注石膏。浇注方式应该使得模印可以容易地取出。这意味着一部分 临时嵌体是可分离的。为了紧密配合而具有特殊形状的分离表面备有分离 剂，然后浇注石膏上模。在固化后把两个半模型分开。然后取出弹性模印。 这样就产生了一个与要制备的嵌体或高嵌体完全相应的洞。正如上面所述 的一样，石膏体内的洞完全用预先被热固性塑料侵过的网状物填充。现在 把上半模准确压在下半模上。多余的塑料可以通过排出通道排出。在所说 的洞内产生的嵌体或高嵌体可以获得很高的配合精度。在塑料固化后，打 开模型，取出嵌体或高嵌体。在下部进行切削的情况下，必须损坏石膏下 模。

阳模也可以有蜡制作。通过蜡的简单加热就足以从模子中除去该模 型。

同样，可用可见光固化的塑料也可以用作基质材料。对于这种情况必 须使用有较大开口的上模，以便在模型制备的浇注使可见光透明的合成树 脂进入。

用热塑性塑料也可以制备这样的嵌体或高嵌体，网状物应该尽可能地 由不熔化的材料组成。

同样，牙冠或牙桥也可以以上述的同样的方式用纤维增强塑料制成， 这具有很大的优点。例如，可以制备以前只能用金制作的壁非常薄的牙冠。 另外，为了得到嵌体/高嵌体、牙冠和牙桥，可以用已知的方式制备模印或 主模。借助主模，可以用类似在口中的方法用弹性材料生产正片嵌体/高嵌 体或牙冠或牙桥。然后，按上述方法在石膏模型中制作所说的制品。借助 于主模也可能使用蜡制备这些制品的模型。制成的制品可以在主模处进行 调整或后处理。

也可能直接在主模处用预先浸渍的网状物制备嵌体/高嵌体。例如，通 过在主模的牙齿残端上缠绕预先浸渍的网带或管直到达到牙齿残端底部的 厚度，可以制备薄壁牙冠。然后，用本质上已知的方式，把基体放在牙齿 残端周围。接下来，使基体填满原料并把与牙齿相反的模印体压在位形上。

也可以镶入模拟凸凹缺陷的中间镶嵌物。用这种方式，可以获得配合 非常精确的牙冠，其只需要在咬合面作后处理。

借助于主模用热塑性基质和网状物，可以简单有效地制造牙科修补材 料。在例如嵌体/高嵌体或牙冠或人工牙齿或牙桥等形式的牙科修复材料的 情况下，使用本发明的预制组分，然后只进行排列和后处理是经济有效的。 可以大量生产预制量的部件并且具有同样的高质量。

可以储存各种各样的预制的牙科修复材料的部件，牙齿损坏时，从中 选出合适的样品。例如，一个牙齿或相互匹配的几个样品，接着，通过用 标准工具和/或自动装置去掉一些材料来进行必要的特殊调整。在使用自动 装置加工时，测量坏牙的外部轮廓，接着制备牙科修补材料。到目前为止， 已经通过研磨陶瓷块体制备了牙科修复材料。在本发明的牙科修复材料的 情况下，牙冠的制备只需要按要求去除一些材料来修整预制的牙齿。对于 嵌体/高嵌体也是一样。

对于牙桥的制备，可以使用通过连贯的纤维并排或紧密连在一起三个 或几个预制的假牙齿。牙齿间的间隙上架桥的许多可能性之一可以简要描 述如下：

假定一棵牙掉了，而相邻的两棵牙完好无损。在这种情况下，选择由 比通常的牙齿具有更大深度的牙齿和在其后面的两侧有连成一体的以本发 明的方式与网状物相连的凸起部组成的预制部件。然后，在模印上所说的 牙齿和凸起部如此地切削以使得凸起部紧粘在相邻牙齿的后面，类似的技 术可以应用于嵌体/高嵌体与邻近牙齿的结合上。

这样的牙桥当然也可以用上述的方法来制备。例如，在石膏模子中。

牙科修复材料的结合面应该有一定的粗糙度以保证其在牙齿上的持久 粘着性。用几层的方式制备牙科修复材料使得不同的层内的基质有不同的 硬度是更有利的。由于纤维材料和塑料与人体组织具有相容性，根据本发 明也可能制备植入体。在纤维和基质之间应该存在固定的粘合。通过对塑 料染色和/或对纤维染色，可以调整颜色。

可以通过各种方法制备预先浸渍的网状物并包装它们。用辊子把网状 物拉过合成树脂染浴，从而使其浸湿。辊子要保证总的浸渍量并使可能混 入的空气排出。短时间的后处理也是必要的，以便使基质有足够的强度。 预先浸渍的网状物可以以弯曲的形式放入容器中。