Патент на изобретение №2348374

(54) ВКЛАДКА ДЛЯ ФИКСАЦИИ НА ЕСТЕСТВЕННОЙ ЧАСТИ ЗУБА ИЛИ НА ЗУБЕ И СПОСОБ ЕЕ ФИКСАЦИИ

(57) Реферат:

Группа изобретений относится к стоматологии и может быть применима для фиксации вкладки на естественной части зуба. Технический результат изобретения заключается в обеспечении высокой стабильности и длительности ресурса отреставрированных зубов за счет уменьшенной усадки материала и присущую способность этого материала к ползучести и нечувствительности к влажности. Вкладка размещается в естественной части зуба или на естественной части зуба или на зубе и фиксируется с помощью механических колебаний частотой в диапазоне от 2 до 200 кГц. Вкладка включает, по крайней мере, одну область или одну часть из материала с термопластичными свойствами, образующего, по крайней мере, часть поверхности вкладки или размещается с образованием, по крайней мере, части поверхности вкладки и состоит из термопластичного полимера, имеющего модуль упругости не менее 0,5 ГПа и температуру размягчения не более 350°С. Дополнительные области или части вкладки также имеют модуль упругости менее 0,5 ГПа и могут полностью или частично покрываться материалом с термопластичными свойствами. Способ заключается в том, что при фиксации вкладки на первом этапе препарируют естественную часть зуба или зуб. На втором этапе вкладку помещают в область препарированной части зуба или в зуб таким образом, что материал с термопластичными свойствами находится в контакте или может быть введен в контакт с поверхностью дентина и/или поверхностью эмали естественной части зуба или зуба. На третьем этапе вкладке сообщают возбуждение механическими колебаниями и одновременно ее прижимают к части зуба или зубу на время, достаточное для разжижения по крайней мере части термопластичного материала. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение лежит в области стоматологии и относится к вкладке согласно вводной части первого, независимого пункта формулы изобретения. Вкладка по настоящему изобретению подходит для фиксации на естественной части зуба или на зубе; в частности, она подходит в качестве искусственной замены несущей нагрузку части зуба. Изобретение также относится к способу согласно вводной части соответствующего независимого пункта формулы изобретения, при этом упомянутый способ обеспечивает фиксацию вкладки на естественной части зуба или на зубе, в частности замену несущей нагрузку части зуба (например, эндодонтическую реставрацию), при этом вкладка по настоящему изобретению крепится на целой еще естественной части зуба или фиксируется в ней.

Реставрация зуба хотя бы из оставшейся части зуба, то есть из естественной части зуба, в котором другая естественная часть заменяется искусственной частью, заключается, например, в пломбировании зубов с высверленной полостью, в фиксации пломб, коронок, опор (граничный слой между коронкой и корнем), мостов, структурных элементов протеза (граничный слой между корнем и протезом) на естественных культях зуба или зубных корнях, в фиксации корневых штифтов или подобных средств, например вставных зубов, мостов, структурных элементов или зубных протезов в естественных зубных корнях или их частях. С другой стороны известно также, что на целых естественных зубах крепятся защитные зубные коронки, драгоценные элементы или крепежные элементы проволочной корректирующей лигатуры.

Согласно современному состоянию для пломбирования естественных зубов с высверленной полостью для фиксации коронок на культи естественного зуба и для фиксации корневых штифтов в естественном зубном корне на естественной части зуба или в ней с помощью полимерного цемента крепятся детали из металлов, полимеров, керамических материалов или композитов (пломбирующее вещество, коронка, корневой штифт). Цементы применяются в пластичном состоянии и затем отверждаются на месте, например, в присутствии ультрафиолетового излучения. После полного отверждения эти цементы могут выдерживать (точно так же, как и деталь, зафиксированная с его помощью) большие нагрузки, которым подвержены зубы.

Однако отверждение цемента часто влечет за собой его усадку. Такая усадка часто приводит к трещинам между естественными и искусственными частями зуба, в которые проникают влага и бактерии. Кроме того, цемент может распухать из-за влаги, разрушая, таким образом, зуб окончательно. Бактерии вызывают кариес на естественной части зуба. Кроме того, отвержденные цементы обычно очень хрупки и напряжения, вызванные усадкой и/или распуханием, не могут быть уменьшены, а если и уменьшаются, то только с образованием трещин. Вследствие вышеупомянутых явлений зубные пломбы, установленные при помощи, например, полимерных цементов, менее токсичны в сравнении с пломбами из амальгамы, но служат не так долго.

Для того чтобы усадка была как можно меньше, применяют уже частично «сшитые» цементы. Однако такое решение проблемы усадки имеет очень большие ограничения, так как, чем более «сшитый» цемент применяется, тем выше его вязкость, и, таким образом, тем труднее обеспечить его надежную укладку так, чтобы он полностью заполнял пломбируемые полости.

В заявке США №5244933 предложено использовать структурируемые в условиях применения зубные полимерные цементы, которые содержат большую долю неорганических частиц для улучшения их механических свойств в отвержденном состоянии. Эти цементы обладают большой вязкостью, и поэтому с помощью высокочастотной вибрации на месте предложено переводить их в более текучее состояние. Этот эффект основан на тиксотропических свойствах таких цементов, и соответствующее разжижение не приводит к образованию тепла. Однако проблема усадки не решается полностью.

Усадка не допустима, например, в случае пломбирования зубного канала. По этой причине для этой цели вышеупомянутые цементы не используются, но вместо них используется, например, гуттаперча или другие термопластичные полимеры со сходными свойствами. Для применения в корневом канале полимер нагревают, чтобы перевести его в пластичное состояние, и для повторного отверждения достаточно дать ему остыть. Усадка в таком случае значительно меньше усадки вследствие отверждения при сшивании. Такие способы пломбирования корневых каналов описаны, например, в заявках США №3919775 и США №4525147. Согласно этим заявкам в корневой канал вводится гуттаперчевая пробка. Затем она переводится в пластичное состояние с помощью нагрева и/или ультразвука и вдавливается в канал. Все это можно выполнить без необоснованного теплового нагружения, только если материал имеет низкую температуру размягчения (гуттаперча – от 70 до 100°С). Таким образом, температура размягчения ограничивает выбор материала. Функция гуттаперчевой пробки состоит в пломбировании корневого канала. В пробке совсем не возникают механические нагрузки. Действительно в ней не могут возникать механические нагрузки вследствие ограниченной механической прочности материала, даже если она содержала бы углеводородные волокна, как предложено в заявке США №4525147.

В заявке США №5803736 также описывается изготовление цилиндров для корневых каналов, при этом усадка также не допустима. Предложено использовать термопластичные полимеры, которые применяются в горячем, и поэтому пластичном состоянии. Для предотвращения теплового повреждения естественной части зуба вводится ограничение на используемые полимеры, в число которых могут попасть только полимеры с температурой размягчения от 50 до 70°С. Особенно перспективным является поликапролактон, поскольку его температура размягчения составляет от 55 до 65°С, а модуль упругости приблизительно 400 МПа. Ясно, что такой полимер не может применяться для выполнения несущей нагрузку функции в области зуба.

Многие известные корневые штифты имеют круглое поперечное сечение и прямую ось, и помещаются в соответствующий ствол круглого поперечного сечения с прямой осью, при этом в зубном корне для размещения такого штифта выполняется ствол. Так как зубной корень не имеет ни круглого поперечного сечения, ни прямой оси, ствол и штифт могут иметь только очень ограниченные размеры и, тем не менее, в зависимости от обстоятельств значительная корневая часть удаляется при выполнении ствола. Это налагает узкие пределы на устойчивость фиксированного корневого штифта.

Цель настоящего изобретения состоит в создании вкладки, фиксируемой на естественной части зуба или на зубе, в частности, для замены несущей части зуба, и в разработке способа фиксации вкладки на естественной части зуба или на зубе, и, в частности, для замены несущей части зуба вкладкой по настоящему изобретению. Вкладка и способ должны дать возможность избежать вышеизложенных проблем усадки и ограниченного срока службы вследствие усадки при фиксации или реставрации зуба соответственно. Для применения вкладки и способа по настоящему изобретению не должны требоваться трудозатраты, превышающие трудозатраты для применения известных вкладок и способов, служащих той же цели, но, напротив, должны появиться преимущества относительно трудозатрат, по крайней мере, для определенных применений.

Изобретение основано на знании, что можно создать плотные механические соединения (positive-fit connections), и/или соединения, обусловленные свойствами материалов (material-fit connections), между поверхностями естественной части зуба или зуба (дентин и/или эмаль) и материалом с термопластичными свойствами в жидком или, по крайней мере, пластичном состоянии, при этом данные соединения способны удовлетворять механическим, химическим и биологическим требованиям в стоматологии. Изобретение также основано на знании, что существуют материалы с термопластичными свойствами, которые могут удовлетворять требованиям прочности несущей нагрузку части зуба, и что можно создать упомянутые соединения с такими материалами без необоснованной тепловой нагрузки на реставрируемую часть зуба, если разжижается такое минимальное количество материала с термопластичными свойствами, какое необходимо только для создания соединения.

Для создания упомянутых плотных механических соединений, и/или соединений, обусловленных свойствами материалов, используется процесс, основанный на сварке с помощью механических колебаний (например, сварка ультразвуком). Эти сварочные процессы основаны, по существу, на колебании тела из термопласта или тела с поверхностными областями из термопласта с частотой, например, в ультразвуковом диапазоне и с амплитудами порядка 1-200 мкм, с одновременным приведением точек тела или его небольших поверхностных областей (волноводов) в прямой контакт с остальной поверхностью. В контактных областях колеблющегося материала возникают концентрации напряжений и вследствие этих концентраций напряжений материал, даже если он имеет относительно высокую температуру размягчения, переводится в пластичное или жидкое состояние так, чтобы при условии совместимости материалов (например, двух поддающихся смешиванию термопластов) было получено сварное соединение.

Вкладка по настоящему изобретению состоит, по крайней мере, частично из материала с термопластичными свойствами и выполнена таким образом, что механические колебания гасятся настолько, чтобы посредством механических колебаний материал разжижался только там, где возникают концентрации напряжений, как это имеет место в случае ультразвуковой сварки. Места концентрации напряжений создаются волноводами, которые известны по технологии ультразвуковой сварки, и должны находиться на внешних поверхностях (а также и на внутренних поверхностях в зависимости от обстоятельств) вкладки или на поверхностях естественной части зуба, контактирующих с вкладкой.

Другой поверхностью, с которой должен соединяться материал с термопластичными свойствами, является поверхность части естественного зуба, которая состоит из дентина и/или эмали, которые не годятся для сварного соединения. Однако структура этих поверхностей (макроскопическая, микроскопическая и/или молекулярная), с которой интенсивно контактирует материал, разжиженный механическими колебаниями, такова, что после отверждения образуется соединение с этими структурами, обусловленное механическим сцеплением и/или свойствами материалов.

Для того чтобы вкладка могла воспринимать колебания, материалы или системы материалов, которые могут использоваться во вкладке по настоящему изобретению, должны обладать звукопроводящими свойствами и затухание звуковых колебаний в них должно быть довольно слабым. Модуль упругости в этом случае должен составлять, по крайней мере, приблизительно 0,5 ГПа. Коэффициент потерь должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить разжижение в областях концентрации напряжений. Показано, что для реставрации зуба согласно настоящему изобретению применяются термопластичные материалы с температурами размягчения приблизительно до 350°С, при этом механические колебания прикладываются приблизительно в течение 0,1-10 с. Количество теплоты и время выдержки остаются настолько малыми, что не должно ожидаться термического повреждения дентина или окружающей живой ткани.

Упомянутым условиям относительно модуля упругости и температуры размягчения отвечают многие материалы с термопластичными свойствами (термопласты или композиты с термопластичным компонентом), которые не отвечают только механическим требованиям для несущих или передающих нагрузку частей зуба, но уже нашли применение в других направлениях медицины.

По крайней мере, часть поверхности вкладки по настоящему изобретению состоит из термопластичного материала, при этом при реставрации эта область поверхности находится в контакте или способна вступать в контакт с поверхностью реставрируемой части зуба или с зубом. Кроме того, вкладка по настоящему изобретению может включать конфигурации, которые могут использоваться в качестве волноводов в поверхностных областях термопластичного материала, другими словами, это – выполненные заодно кромки, вершины или шероховатости, которые выступают, по крайней мере, на 0,5 мкм за пределы остальной поверхности. Однако функцию волноводов может брать на себя соответствующая конфигурация реставрируемой части зуба, или другой части вкладки.

Области поверхности вкладки, через которые колебания проходят во вкладку, должны выполняться так, чтобы в этом месте не возникали концентрации напряжений.

Для реставрации вкладка помещается в естественную часть зуба или в реставрируемый зуб или его часть и затем подвергается колебаниям с помощью соответствующих средств, например сонотрода ультразвукового аппарата (возможно, через промежуточный элемент), и одновременно она прижимается к естественной части зуба или к зубу. Соответствующие частоты находятся в диапазоне от 2 до 200 кГц (в частности, 20-80 кГц), соответствующие амплитуды колебаний находятся в диапазоне от 1 до 200 мкм. Эксперименты показали, что хорошие результаты достигаются при мощности колебаний от 0,2 до 20 Вт на квадратный миллиметр активной поверхности. Термопластичный материал разжижается локально (в частности, на его поверхности, контактирующей с естественной частью зуба, или рядом с этой поверхностью) колебаниями, передаваемыми на вкладку, и входит в тесный контакт с поверхностью естественной части зуба или зубом, посредством чего выполняется плотное механическое соединение и/или соединение, обусловленное свойствами материалов. Оптимальный подбор амплитуды и мощности к определенному типу вкладки по настоящему изобретению должен выполняться экспериментально. Хорошо, если амплитуда, мощность и вкладка подбираются друг к другу так, что передача акустической мощности на поверхность вкладки осуществляется оптимальным образом.

Соединения между поверхностью естественной части зуба и термопластичным материалом, выполняемые в соответствии с настоящим изобретением, являются, в частности, плотными механическими соединениями, образуемыми при вдавливании разжиженного материала в поры и поверхностные неровности, возможно, поднутрения в естественной части зуба. Однако могут также быть соединения, обусловленные свойствами материалов, которые вызваны адгезионными или когезионными силами взаимодействия. Во всех случаях для создания соединений необходимо однородное смачивание естественных поверхностей жидким, термопластичным материалом.

Для улучшения такого смачивания или для улучшения создаваемых соединений соответствующие естественные поверхности могут быть соответствующим образом препарированы. Например, поверхности эмали или дентина можно придать шероховатость для получения плотного механического соединения (желательно, чтобы шероховатость составляла от 0,5 до 500 мкм). Для получения улучшенного плотного механического соединения можно также создать удерживающие структуры на поверхностях дентина или эмали, например витки резьбы, борозды, выточки глубиной 0,1-2 мм и возможно поднутрения. Перед установкой вкладки по настоящему изобретению естественные поверхности могут быть вытравлены и/или предварительно обработаны соответствующей грунтовкой для улучшения смачиваемости естественных поверхностей термопластичного материала и/или для увеличения адгезионных сил взаимодействия. До предварительной обработки или вместе с такой предварительной обработкой поверхностей дентина или эмали эти поверхности могут быть запломбированы известным способом. Применяемые системы грунтов включают известные химические соединения, вступающие в реакцию с естественным материалом зуба и/или молекулярные функциональные возможности, взаимодействующие с соответствующими функциональными возможностями со стороны термопластичного материала. К таким взаимодействующим функциональным возможностям относятся, например, согласованные полярности двух сторон, обеспечивающие увеличение сил взаимодействия, взаимопроникновение олигомеров или реактивных компонентов, которые связывают две стороны химически при активизации колебаниями, с помощью света, высокой температуры или химической активации.

Соответствующими термопластичными материалами для вкладок по настоящему изобретению являются, например, полиолефины, полиакрилаты, полиметакрилаты, полиуретаны, поликарбонаты, полиамиды, простые полиэфиры, полиуретаны, полисульфоны, полиарилкетоны, полиимиды, сульфиды полифенила, жидкокристаллические полимеры, полиацетали, галогенизированные полимеры, в частности галогенизированные полиэлефины, сульфиды полифенилена, полисульфоны или простые полиэфиры. Также применяются соответствующие сополимеры или смеси полимеров. Упомянутые термопласты могут также применяться с наполнителем (композит с термопластичным компонентом), то есть содержать волокна, нитевидные кристаллы или частицы из стекла, керамических материалов, углерода или полимеров, при этом наполнитель может быть однородным или неоднородным. В стоматологии и промышленности известны соответствующие системы наполнителей.

Система грунтов для вкладки, включающей в качестве термопластичного материала, например, алифатический полиамид, обеспечивает, с одной стороны, повторное амидирование или соединения с алифатическими цепями полиамида, как известно из технологии связующих, и с другой стороны, подобно классическому стоматологическому грунту, соединения с дентином или эмалью. Система грунтов может включать два совместимых грунта, или обе функции могут быть реализованы только на одной опорной молекуле.

В материал с термопластичными свойствами вводятся вещества, обладающие антисептическими или денатурирующими свойствами, или добавки, поглощающие рентгеновское излучение, или пигменты.

Например, вкладка по настоящему изобретению имеет форму части зуба (зубной пломбы), которая устанавливается в высверленную зубную полость, форму структурного элемента, коронки, которая будет устанавливаться на культю зуба, моста, части протеза или всего протеза, опоры, корневого штифта, вставляемого в естественный зубной корень, который, возможно, был предварительно обработан бормашиной, при этом корневой штифт служит для фиксации искусственного зуба, моста, опоры, структурного элемента или протеза, или вкладка имеет форму элемента, который будет размещаться на зубе (например, защитная коронка, покрытие, драгоценный элемент, крепежные средства). Вкладка по настоящему изобретению состоит, например, только из одного элемента – термопластичного материала, или она состоит, по крайней мере, из поверхностных областей, выполненных из этого материала, в то время как другие области состоят из другого материала, который отвечает требованиям механической прочности и способности воспринимать колебания. Для этой цели подходят металлические или керамические материалы, полимеры или композиты, уже используемые в стоматологии.

Вкладка по настоящему изобретению, выполненная из двух различных материалов, один из которых обладает термопластичными свойствами, может состоять из двух частей или больше, при этом часть вкладки, состоящая из термопластичного материала, помещается между естественной частью зуба или зубом и частью вкладки, состоящей, например, из керамики или металла.

Основные преимущества вкладки и способа по настоящему изобретению по сравнению с вышеупомянутыми, известными способами реставрации зубов, включают значительно уменьшенную усадку материала, который при реставрации должен переводиться в вязкотекучее или жидкое состояние, внутренне присущую способность этого материала к ползучести, что обеспечивает ослабление внутреннего напряжения без образования трещин, и внутренне присущую нечувствительность этого материала к влажности. Эти три свойства обеспечивают высокую стабильность и длительный ресурс отреставрированных зубов. Еще одно преимущество состоит в том, что термопластичный материал в жидком или вязкотекучем состоянии способен компенсировать неточности, возникающие между естественной частью зуба и вкладкой, что вряд ли возможно при использовании известных вкладок. Это означает, что точность, требуемая для вкладки по настоящему изобретению, ниже точности, требуемой при использовании известных вкладок.

По сравнению с известным вышеупомянутым способом способ по настоящему изобретению включает меньшее число этапов (нет этапа отверждения), требует меньше времени и более экономичен. Еще одним преимуществом реставрации по настоящему изобретению является то, что охлаждение, которое является единственным необходимым этапом для отверждения термопластичного материала, является обратимым этапом. Это означает, что механические колебания можно применять повторно, например, для устранения трещин между естественной и искусственной частями зуба или в пределах части искусственного зуба, отменяя, таким образом, реставрацию очень простым методом. Должна быть также возможность нарастить отсутствующие части ультразвуковой сваркой. Это означает, что реставрация по настоящему изобретению может быть очень просто скорректирована.

Способ по настоящему изобретению и типичные варианты осуществления вкладки по настоящему изобретению подробно описаны в сочетании со следующими фигурами. Наблюдения, описанные в предыдущих частях, и другие особенности вкладки по настоящему изобретению соответствующим образом применимы ко всем вариантам осуществления настоящего изобретения.

На фиг.1 показано четыре типичных варианта осуществления вкладок по настоящему изобретению, используемых для пломбирования высверленной зубной полости (продольное сечение);

на фиг.2 показан зуб, запломбированный вкладкой по фиг.1 (продольное сечение);

на фиг.3 показана установка коронки на культю зуба с помощью вкладки по настоящему изобретению (продольное сечение);

на фиг.4 показан вариант осуществления вкладки по настоящему изобретению, которая имеет форму корневого штифта (продольное сечение) для фиксации в соответствующим образом препарированном, естественном зубном корне;

на фиг.5 показан еще один типичный вариант осуществления вкладки по настоящему изобретению, которая точно так же используется в качестве корневого штифта для фиксации искусственного зуба, моста, опоры, структурного элемента или протеза на естественном зубном корне (продольное сечение);

на фиг.6 и 7 показаны два типичных варианта осуществления дистальных концов вкладки по настоящему изобретению в соответствии с фиг.5;

на фиг.8 показан еще один типичный вариант осуществления вкладки по настоящему изобретению в форме искусственного зуба, помещенного на естественный зубной корень (продольное сечение);

на фиг.9 показан еще один типичный вариант осуществления вкладки по настоящему изобретению в форме фиксируемого драгоценного элемента.

На фигуре 1 показаны примеры зубных полостей, в которые могут ставиться пломбы или которые снабжаются структурным элементом по настоящему изобретению, при этом, например, из-за кариеса в зубе 1 высверливается отверстие 2 для пломбирования. Показано продольное сечение зуба 1. Показан корень 4, вросший в костную ткань 3 челюсти, и коронка 5, выходящая за пределы челюстной кости и покрытая эмалью 6. Опорным элементом зуба является дентин 7, состоящий из пористого дентина. В дентине 7 имеется зубная полость, заполненная соединительной тканью (пульпа), включающей сосудистую сеть и нервы. Отверстие 2 проходит через эмаль 6 в дентин 7, то есть у него открытая поверхность с открытой пористостью. Кроме того, поверхность дентина, так же как и поверхность эмали в отверстии, может быть предварительно обработана (например, путем придания шероховатости, путем структурирования, травления или грунтования) для улучшения соединения между естественной частью зуба и применяемой вкладкой.

Для реставрации по настоящему изобретению в высверленное отверстие 2 зуба 1, изображенного на фигуре 1, устанавливается, например, одна из вкладок 10, 11, 12, 13, показанная выше высверленного зуба 1.

Вкладка 10 включает тело 10.1 из известного пломбировочного материала и контактный слой 10.2, состоящий из термопластичного материала и полностью или частично покрывающий поверхность тела 10.1. Например, при помещении вкладки в отверстие 2 одна ее сторона, обращенная наружу, остается свободной от термопластичного материала. Размеры вкладки 10 задаются таким образом, чтобы ее можно было поместить, по крайней мере, частично в отверстие 2, по существу, без усилий.

Вкладка 10 помещается в отверстие 2 и затем к ней прикладывается возбуждение с помощью механических колебаний, используя резонатор (не показан) устройства, генерирующего механические колебания, например, используя сонотрод ультразвукового аппарата, в то же самое время вкладка вдавливается в отверстие 2. Между сонотродом и вкладкой может размещаться соединительный участок, на стороне которого, обращенной к вкладке, имеется своего рода вогнутость поверхности вкладки, а на стороне, обращенной к сонотроду, находится ровная грань, ответные размеры которой соответствуют стандартному сонотроду. Таким образом, материал контактного слоя 10.2 разжижается, по крайней мере, частично, и при надавливании вступает в тесный контакт с эмалью 6 и дентином 7, что обеспечивает плотное механическое соединение и адгезионное соединение. В зависимости от обстоятельств вкладка одновременно задвигается дальше в отверстие 2. Возбуждение колебаний прекращается, когда тело вкладки 10.1 достаточно задвинуто в отверстие, и термопластичный материал больше не вдавливается в поры и неровности (например, если видно, что материал, выдавливается наружу между эмалью и телом 10.1). В то же самое время давление вдавливания удерживается до тех пор, пока термопластичный материал не затвердеет повторно. После отверждения термопластичного материала телу 10.1 можно придать форму оригинального зуба, используя известную в стоматологии технологию. В то же самое время, при необходимости, контактный слой 10.2 может быть удален с вершины тела вкладки 10.1.

Вкладка 11, которая также подходит для пломбирования отверстия в зубе 1, отличается от вкладки 10 только тем, что вместо контактного слоя, зафиксированного на теле, она включает отдельную контактную пленку 11.2, которая может применяться отдельно от тела 11.1 и которая состоит из материала с термопластичными свойствами. Контактная пленка 11.2 вводится в отверстие перед размещением там тела 11.1 или одновременно с ним.

Вкладка 12 включает тело вкладки 12.1 из известного в стоматологии высоковязкого композитного материала (например, цемента, отверждаемого, например, светом, теплом или ультразвуком, или с использованием системы Ormocer). Тело вкладки 12.1 заключается, предпочтительно, в эластичный контактный слой 12.2 из термопластичного материала. Материал тела вкладки 12.1 и контактный слой 12.2 подбираются друг к другу таким образом, что между ними образуется соединение (например, путем силанизации, поверхностной активации, графтполимеризации химически активных групп со стороны контактного слоя).

Преимущество вкладки 12 по сравнению с вкладками 10 и 11 состоит в том, что ее можно подогнать под форму отверстия 2 в большей степени, чем предварительно описанные вкладки. Недостаток усадки, вызванный использованием композитного материала, компенсируется соединением отвержденного композитного материала с термопластичным материалом, которое приводит к тому, что напряжение, вызванное усадкой цемента, может быть передано на термопластичный материал и может быть снято релаксацией или ползучестью.

Контактный слой 12.2 может быть также относительно жестким и иметь отверстие сверху для укладки цемента. В этом случае желательно, чтобы цемент имел покрытие (например, в виде тефлоновой пленки, металлической фольги, металлического элемента и т.д.), к которому прикладываются колебания.

Желательно, чтобы толщина контактных слоев 10.2 или 12.2 или контактной пленки 11.2 составляла приблизительно от 0,01 до 1 мм. Толщина контактного слоя или пленки во всех местах не обязательно должна быть одинаковой и контактный слой не должен покрывать все поверхности вкладки, вступая в контакт с естественной частью зуба. Желательно, чтобы на одной поверхности контактного слоя, обращенной к дентину, были волноводы в форме ребер, пирамид, конусов, полушарий и т.д., выступающие, по крайней мере, на 1 мкм. Функцию волноводов может также выполнять поверхность дентина/эмали. В случае вкладки 11, включающей контактную пленку 11.2, поверхность тела вкладки 11.1 может быть также оснащена волноводами.

Термопластичный материал контактных слоев 10.2 или 12.2 или контактной пленки 11.2, как уже упоминалось выше, может содержать химически активные смолы, которые вступают в реакцию с естественным материалом зуба или с грунтом, нанесенным на него для образования химических связей.

Вкладка 13, которая также подходит для пломбирования отверстия 2, не включает тело вкладки из материала, не обладающего термопластичными свойствами, и не окружена контактным слоем или пленкой, но она целиком состоит из термопластичного материала, желательно из пломбировочного термопласта, при этом расширение пломбы может происходить от периферии вкладки к ее центру. Термопластичный материал может дополнительно содержать пигменты, известные из практики пломбирования зубов. Вкладка 13 лучше приспособлена к форме отверстия 2, чем вкладки 10 и 11, так как включает большее количество термопластичного материала.

Вкладка 13 подходит, в частности, для фиксации структурного элемента, то есть элемента, служащего основанием для фиксации протеза. Для этой цели она включает, например, с одной стороны, которая лежит на поверхности зуба, ствол, в который вваривается структурный элемент перед фиксацией или после фиксации вкладки.

Как описано выше, полость 2 может быть запломбирована одной из вкладок 10-13. Она может быть также запломбирована множеством одинаковых или различных вкладок, при этом после фиксации первой вкладки к ней прикладываются механические колебания. Затем устанавливается вторая вкладка, и к ней прикладываются механические колебания, и т.д.

Если отверстие доступно не только с торца, как показано на фигуре 2, но и сбоку, то при применении вкладок 10-13 желательно использовать известное вспомогательное устройство (например, втулку) с последующим его удалением. На внутренней поверхности этого вспомогательного устройства термопластичный материал не разжижается или он легко отделяется от этой поверхности. После того как вкладка установлена и зафиксирована, с открытой стороны удаляется контактный слой или пленка.

На фигуре 2 показан тот же самый зуб, что и на фигуре 1, но с отверстием 2, запломбированным вкладкой 10 или 11 и, возможно, после необходимой подгонки наружной поверхности к первоначальной форме зуба. На фигуре 2 в большом масштабе показан также контактный слой 10.2 или контактная пленка 11.2, соединенные с дентином, то есть после разжижения и вдавливания термопластичного материала в поры дентина 7. По этой детали можно понять плотное механическое соединение, между частью зуба и вкладкой, которое получается при разжижении термопластичного материала и вдавливании его в поры или поверхностные неровности дентина и, в зависимости от обстоятельств, эмали. Плотное механическое соединение обеспечивает очень устойчивую фиксацию вкладки. Как можно также понять по увеличенной детали, желательно выполнять поверхность тела вкладки 10.1 или 11.1 таким образом, чтобы возможно было плотное механическое соединение (или также адгезионное соединение) между материалом тела и термопластичным материалом. Для этого поверхность тела вкладки 10.1 или 11.1 может быть выполнена соответственно шероховатой (шероховатость приблизительно от 0,5 до 50 мкм) или может быть снабжена соответствующей поверхностной структурой по бокам, окруженным термопластичным материалом. Можно также изготовить соответствующие поверхности тела вкладки 10.1 или 11.1 из пористого, например, спеченного материала (поры размером 10-300 мкм, пористость 2-80%).

На фигуре 3 в качестве еще одного варианта осуществления вкладки по настоящему изобретению показана искусственная коронка 14, устанавливаемая на естественную культю зуба 20. Коронка 14 включает тело коронки 14.1 из известного материала (например, из зубных сплавов, пластика, композитов, керамических соединений). Между коронкой и дентином 7 также располагается контактный слой 14.1, состоящий из термопластичного материала и выполняемый в виде покрытия тела коронки 14.1 (аналог контактному слою 10.1 из вкладки 10) или в виде отдельной контактной пленки (аналог контактной пленки 11.2 из вкладки 11). Контактный слой 14.1 соединяется с дентином 7 культи зуба посредством механического возбуждения колебаний и вдавливания, и в зависимости от обстоятельств также фиксируется в соответствующей поверхностной структуре тела коронки 14.1 так же, как показано на фигуре 2. Вкладка 14 может быть не только коронкой, но и мостом, опорой, структурным элементом, протезом или частью протеза.

На фигуре 4 показан еще один вариант осуществления вкладки 15 по настоящему изобретению, форма и функция которой обеспечивают фиксацию коронки, моста, опоры, структурного элемента или протеза (например, корневой штифт), которая устанавливается и фиксируется в соответствующим образом препарированном (высверленном) зубном корне и на которой фиксируется искусственный зуб, мост, опора, структурный элемент, часть протеза или целый протез. Вкладка включает тело вкладки 15.1 и контактный слой 15.2 или контактную пленку, но может также состоять полностью из термопластичного материала. Вкладка 15 выполнена точно так же, как вкладки 10, 11 или 13 по фигурам 1 и 2. Поэтому можно использовать описание этих фигур. На проксимальном конце вкладки предусматривается крепежное средство, например, с внутренним резьбовым отверстием. Такое крепежное средство может быть, конечно, создано после установки и фиксации вкладки в зубном корне.

На фигуре 5 показан еще один пример вкладки 16 по настоящему изобретению. Это снова вкладка, которая служит для фиксации еще одной части искусственного зуба (корневой штифт) и включает крепежное средство 16.1, при этом крепежное средство 16.1 состоит из материала, который подходит в качестве несущего, например из титана. Корневая часть 16.2, установленная на крепежном средстве, включает ядро 16.3 (например, титановую проволоку), обеспечивающее упругую или пластичную деформацию и поэтому принимающее форму определенного корневого канала, и покрытие 16.4 из термопластичного материала, окружающее ядро 16.3. Корневая часть 16.2, по крайней мере, частично размещается в полости соответствующим образом препарированного, естественного зубного корня (например, высверленной под установку крепежного средства) и принимает форму этой полости. Затем крепежное средство, 16.1, выступающее за пределы зубного корня 4, возбуждается механическими колебаниями и прижимается к зубному корню 4 так, чтобы оно село в седло 30 соответствующим образом препарированного на поверхности зубного корня 4, и эта корневая часть задвигается как можно глубже в полость зубного корня. В то же самое время материал покрытия, по крайней мере, частично разжижается и принимает форму канала, и термопластичный материал соединяется с дентином.

Вкладка 16 может также выполняться с множеством вариантов корневых частей 16.2 для фиксации на корне моляра. В этом случае желательно в термопластичный материал покрытия 16.4 вводить вещества, обладающие антисептическими или денатурирующими свойствами.

На фигуре 5 показана вкладка 16 в фиксированном состоянии, то есть после обработки механическими колебаниями. Крепежное средство сидит в седле 30. Ядро 16.3 корневой части 16.2 установлено в корневой полости зуба 4 и окружено покрытием 16.4, термопластичный материал которого, по крайней мере, частично вдавлен в поры и поверхностные неровности дентина 7 и таким образом зафиксирован в естественном зубном корне. Для получения хорошего соединения между ядром 16.3 и покрытием 16.4 желательно снабдить ядро 16.3 соответствующей поверхностной конструкцией (не показана).

Для вкладки по фигуре 5 желательно, в частности, ввести в материал покрытия 16.4 антибиотики или антисептические вещества для устранения отрицательного влияния остатков пульпы в канале.

Ядро 16.3 и покрытие 16.4 могут оба состоять из термопластичного материала, при этом в области ядра может быть больше армирующего наполнителя, чем в области покрытия.

На фигурах 6 и 7 показаны два варианта дистального конца вкладки 16 по фигуре 5, которые разработаны для предотвращения продвижения корневой части 16.2 слишком глубоко в полость корня и/или для предотвращения выдавливания разжиженного материала из полости корня. На фигуре 6 ядро 16.3 включает утолщение 16.5, которое ограничивает продвижение корня в канале и/или служит герметизирующим слоем и которое также обеспечивает хорошую видимость корневой части 16.2 на рентгеновском снимке. По фигуре 7 пробка 16.6 из мягкого материала, например, гуттаперчи, установлена на дистальном конце вкладки. Пробка 16.6 при необходимости переводится в пластичное состояние посредством колебаний вкладки и может, таким образом, герметизировать внутреннее отверстие корневого канала.

На фигуре 8 показан еще один вариант осуществления вкладки 17 по настоящему изобретению. Вкладка имеет форму искусственного зуба, который устанавливается на естественную часть зуба 4. Вкладка 17 имеет коронковую часть 17.1 и соединительную часть 17.2, при этом коронковая часть 17.1 состоит из материала, подходящего для искусственного зуба, а соединительная часть 17.2 состоит, по крайней мере, частично из термопластичного материала. Соединительная часть 17.2, которая может фиксироваться на коронковой части 17.1 или, например, может применяться независимо, выполняется в виде плоской пластины или куска пленки или включает, как показано, корневой выступ 17.3, который, по крайней мере, частично помещается в корневой полости зуба 4 и который выполнен заодно на соединительной пластине 17.4, размещаемой на поверхности корня. Часть соединительной пластины 17.4 соединяется с коронковой частью 17.1 плотным механическим соединением, выполняемым либо фирмой-изготовителем, либо стоматологом при установке вкладки на естественный зубной корень. На фигуре 8 показана вкладка 17, установленная на зубном корне 4 (то есть перед приложением механических колебаний), а затем в фиксированном состоянии (то есть после приложения механических колебаний).

Для фиксации в зубном корне вкладка 17 помещается на препарированную часть зуба 4 таким образом, что выступ корня 17.3, по крайней мере, частично помещается в полости корня. Затем к вкладке прикладываются колебания, например, сонотрода 50 ультразвукового устройства. По возможности между сонотродом 50 и коронковой частью 17.1 устанавливается промежуточная деталь 51, которая с одной стороны сопрягается с сонотродом 50, а с другой стороны с коронковой частью 17.1. Чтобы упростить размещение промежуточной детали 51 и коронковой части 17.1, они могут быть временно соединены, например, вакуумом или клеем.

В случае вкладки, составленной из двух частей, сначала устанавливаются обе части, а затем вся вкладка целиком подвергается колебаниям, при этом термопластичный материал соединительной части 17.2 локально разжижается, в частности, в местах его контакта с дентином. Одновременно вкладка задвигается дальше в полость зубного корня 4. Если предусмотрено, то термопластичный материал соединительной части 17.2 разжижается также на поверхности его контакта с коронковой частью 17.1 и вдавливается в соответствующие поверхностные структуры, как это было рассмотрено при описании фигуры 2. Можно также сначала установить соединительную часть 17.2, а затем путем приложения колебаний соединить ее с зубным корнем и только затем поместить коронковую часть 17.1 и соединить ее с соединительной частью 17.2, используя колебания еще раз.

Аналогично тому, как это показано на фигуре 8, нельзя зафиксировать только коронковую часть на естественном зубном корне, но необходима также и другая искусственная часть зуба в полости естественной части зуба, специально созданная для этой цели.

На фигуре 9 показан целый естественный зуб с драгоценным элементом, например граненым алмазом, при этом на тыльную сторону этого драгоценного элемента в пределах контекста изобретения нанесен слой материала с термопластичными свойствами, или между зубом и драгоценным элементом для его фиксации помещена соответствующая пленка. Точно так же на зубе могут быть зафиксированы другие элементы типа защитной коронки, оболочки и крепежных элементов, например крепежные элементы для проволочных лигатур, используемых при коррекции зубов.

Формула изобретения

1. Вкладка (10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17) для фиксации на естественной части зуба или на зубе, в частности, для замены несущей нагрузку части зуба, при этом упомянутая вкладка размещается в естественной части зуба или на естественной части зуба или на зубе, отличающаяся тем, что вкладка фиксируется на зубе или части зуба с помощью механических колебаний частотой в диапазоне от 2 до 200 кГц, указанная вкладка включает, по крайней мере, одну область (10.2, 12.2, 14.2, 15.2, 16.2, 17.2) или одну часть (11.2) из материала с термопластичными свойствами, при этом указанный материал образует, по крайней мере, часть поверхности вкладки или размещается с образованием, по крайней мере, части поверхности вкладки и состоит из термопластичного полимера, имеющего модуль упругости не менее 0,5 ГПа и температуру размягчения не более 350°С, а вкладка, включающая дополнительные области или части, выполняется таким образом, что эти области или части также имеют модуль упругости менее 0,5 ГПа и могут полностью или частично покрываться материалом с термопластичными свойствами.

2. Вкладка (10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17) по п.1, отличающаяся тем, что материал с термопластичными свойствами выполнен в виде термопластичного полимера или композита с термопластичным компонентом.

3. Вкладка по п.2, отличающаяся тем, что термопластичным полимером или композитом с термопластичным компонентом является полиолефин, полиакрилат, полиметакрилат, полиуретан, поликарбонат, полиамид, простой полиэфир, полису льфон, полиарилкетон, полиимид, сульфид полифенила, жидкий кристаллический полимер, полиацетат, галогенизированный полимер, в частности, галогенизированный полиолефин, полифенилен сульфид, полисульфон, простой полиэфир или соответствующий сополимер или смесь, по крайней мере, двух из упомянутых полимеров.

4. Вкладка по п.1, отличающаяся тем, что материал с термопластичными свойствами выполнен в виде термопластичного полимера с примесью волокон, нитевидных кристаллов, частиц, веществ, обладающих антисептическими или денатурирующими свойствами, или поглощающих рентгеновское излучение.

5. Вкладка по п.1, отличающаяся тем, что материал с термопластичными свойствами включает активный компонент, вступающий в реакцию с поверхностью естественной части зуба или с нанесенным на нее грунтом.

6. Вкладка по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что она включает еще одну область (10.1, 12.1, 14.1, 15.1, 16.1, 17.1) или часть (11.1) из металлического или керамического материала, полимера или композитного материала.

7. Вкладка (10, 11, 12, 13, 41) по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что она имеет форму зубной пломбы для фиксации в зубной полости (2), или форму элемента (41) для фиксации на зубе (40).

8. Вкладка (10, 11, 12) по п.1, отличающаяся тем, что она включает тело вкладки (10.1, 11.1, 12.1) и контактный слой (10.2, 12.2), располагаемый на теле вкладки (10.1, 11.1, 12.1), или контактную пленку (11.2), образующую отдельную часть вкладки.

9. Вкладка (13) по п.1, отличающаяся тем, что она полностью состоит из материала с термопластичными свойствами.

10. Вкладка (14) по п.1, отличающаяся тем, что она имеет форму коронки, опоры, структурного элемента, моста или протеза для фиксации на естественной культе зуба (20), и что материал с термопластичными свойствами образует внутреннюю поверхность коронки, опоры, структурного элемента, моста или протеза или размещается на этой внутренней поверхности.

11. Вкладка (15, 16) по п.1, отличающаяся тем, что она включает крепежное средство (15.1, 16.1) для фиксации в полости естественной части зуба, при этом крепежное средство снабжается для фиксации еще одной, искусственной частью зуба.

12. Вкладка по п.1, отличающаяся тем, что еще одной искусственной частью зуба является коронка, опора, структурный элемент, мост или протез.

13. Вкладка (16) по п.1, отличающаяся тем, что она включает, по крайней мере, одну корневую часть (16.2), расположенную на крепежном средстве (16.1), при этом корневая часть включает ядро (16.3), обеспечивающее упругую или пластичную деформацию, и покрытие (16.4) из материала с термопластичными свойствами, расположенного вокруг ядра (16.3).

14. Вкладка (16) по п.13, отличающаяся тем, что на дистальном конце ядра (16.3) расположено утолщение (16.5) из материала ядра или пробка (16.6) из мягкого термопласта.

15. Вкладка (17) по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что она включает коронковую часть (17.1) и соединительную часть (17.2), при этом соединительная часть (17.2), состоит, по крайней мере, частично из материала с термопластичными свойствами и выполнена таким образом, что размещается, по крайней мере, частично в полости естественной части зуба.

16. Способ фиксации вкладки (10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17) по любому из пп.1-15 на естественной части зуба или на зубе, в частности, для замены несущей части зуба вкладкой, отличающийся тем, что на первом этапе препарируют естественную часть зуба или зуб, на втором этапе вкладку (10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17) помещают в область препарированной части зуба или в зуб таким образом, что материал с термопластичными свойствами находится в контакте или может быть введен в контакт с поверхностью дентина и/или поверхностью эмали естественной части зуба или зуба, и что на третьем этапе вкладке сообщают возбуждение механическими колебаниями и одновременно ее прижимают к части зуба или зубу на время, достаточное для разжижения по крайней мере части термопластичного материала.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что для сообщения возбуждения механическими колебаниями и для создания давления вкладка прижимается к естественной части зуба или к зубу при помощи сонотрода (50) ультразвукового аппарата или при помощи промежуточной детали (51), размещаемой между сонотродом (50) и естественным зубом, или частью зуба и сонотродом.

18. Способ по одному из пп.16 и 17, отличающийся тем, что на третьем этапе применяются механические колебания частотой в диапазоне от 2 до 200 кГц.

19. Способ по одному из пп.16 и 17, отличающийся тем, что на первом этапе поверхностям дентина и/или эмали придается шероховатость, они снабжаются структурами удержания и/или предварительно обрабатываются грунтом, и/или герметизирующими средствами.

20. Способ по одному из пп.16 и 17, отличающийся тем, что применяется состоящая из двух частей вкладка (11) и что на втором этапе сначала устанавливается первая часть вкладки (11.2), включающая материал с термопластичными свойствами, и на нее передаются колебания, а затем устанавливается вторая вкладка части (12.1) и на нее передаются колебания.

РИСУНКИ