專(zhuān)利名稱(chēng)：應(yīng)用新的玻璃組合物制備牙科玻璃柱和支持柱,及生產(chǎn)玻璃柱的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及應(yīng)用新的玻璃組合物制備牙科玻璃柱和支持柱，及生產(chǎn)玻璃柱的方法。
背景技術(shù)：
牙齒缺失擾亂了牙列的完全咬合及咀嚼的協(xié)調(diào)。忽視這些強(qiáng)烈影響身體和精神的協(xié)調(diào)。臼齒缺失最常發(fā)生，這最初可通過(guò)插入齒橋取代。然而，搭建固定的齒橋可被支持橋端的其次牙齒的缺失所影響。這問(wèn)題只能通過(guò)可移動(dòng)的義齒來(lái)解決。由于缺乏替代牙而咀嚼不足可反過(guò)來(lái)影響胃腸功能。面部的美觀也改變，這可能引起心理障礙。
已知替代牙齒的幾種方法，其中包括，通過(guò)特殊的有固定或不固定末端的齒橋的方法，此種利用可引發(fā)本領(lǐng)域熟知的問(wèn)題。
1994，11月1日簽發(fā)的匈牙利專(zhuān)利210.237涉及用附帶玻璃根的金屬齒橋替代缺失的相鄰牙及制備金屬齒橋的方法。根據(jù)以上專(zhuān)利的齒橋包括常規(guī)的金屬橋體和一個(gè)或多個(gè)用其錐形末端附著于金屬橋體的玻璃根。該專(zhuān)利的要素是，支持金屬齒橋的玻璃根通過(guò)熔鑄玻璃制得，并和牙托的形狀相適應(yīng)，且玻璃根，或在有若干玻璃根時(shí)，至少其中之一固定于金屬齒橋的末端背部組件。制作金屬齒橋時(shí)，融化的玻璃條被壓入用常規(guī)方法制得的模型的合適位置，接著緩慢冷卻和牙托形狀適應(yīng)的玻璃模子，冷卻后，正對(duì)牙齦的側(cè)邊被研磨并切除，玻璃根被臨時(shí)固定于模型上并固定于事先制備的金屬齒橋內(nèi)。由德國(guó)牙醫(yī)1936年從玻璃罐制得的玻璃根與描述的方法類(lèi)似，它是僅通過(guò)研磨而非融化。
根據(jù)以上提到的匈牙利專(zhuān)利，玻璃條于合適的溫度524℃到526℃融化。所描述的合適的玻璃組合物如下73.0％SiO2，7.0％B2O3/As2O3/Al2O3，2.5-5％MgO和其它為ZnO/BaO/PbO/Fe2O3/Na2O/K2O。
帶有不固定末端的特殊齒橋的耐用性通過(guò)使用與牙齦形狀相符的支持柱(可能多個(gè))可顯著提高。對(duì)圓形或橢圓形橫截面形狀的固定元件的性質(zhì)可提出許多要求。最重要的要求如下
a)耐受咀嚼引起的緊張力的適當(dāng)剛性，對(duì)口中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的長(zhǎng)期耐受性，b)用于人體時(shí)長(zhǎng)期的組織耐受性及惰性，c)用于牙科實(shí)驗(yàn)室條件下的合適的軟化特性及可塑性，從而使其結(jié)構(gòu)保持惰性，及在咀嚼時(shí)得以保持其剛性。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，無(wú)機(jī)玻璃特別符合這些要求。然而，大多數(shù)玻璃由于不符合上述要求而不適合于牙科目的。有些其它的玻璃只能在折衷情況下使用。因此，提供一種符合最適合所述使用條件的特殊組成的玻璃是很有必要的。本發(fā)明的目的就是研制這樣一種特殊組成的玻璃。
所謂的支持柱，即使考慮到與傳統(tǒng)固定的齒橋相比壓力的分散，作為齒橋游離末端的支持物必須有確定的力學(xué)抵抗力來(lái)耐受眾所周知的咀嚼時(shí)的高壓和剪切力。非應(yīng)變的(unstrained)硅酸鹽玻璃似乎很適于此目的，其彈性模數(shù)通常在500到800mPa，其壓縮強(qiáng)度與傳統(tǒng)的塑料材料相比很高。
該玻璃5-7的Mohs硬度對(duì)制造不會(huì)為食物刮傷的支持柱足夠高。即表面的小刮傷在斷裂中起重要作用。表面的小刮傷也使力學(xué)性質(zhì)惡化。盡管根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用很明顯并不象牙齒一樣暴露于很強(qiáng)的腐蝕，這種玻璃對(duì)磨損也有高抵抗性。
這種玻璃的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性很低。沒(méi)有在口腔內(nèi)形成自發(fā)電池及加速口腔中由其它金屬制造部件發(fā)生腐蝕的危險(xiǎn)。
插入的結(jié)構(gòu)材料優(yōu)選具有化學(xué)抵抗性。硅酸鹽玻璃通常符合這一要求。然而，應(yīng)考慮玻璃和接觸玻璃的溶液如唾液間的合成反應(yīng)。這種反應(yīng)可分為相互作用的兩個(gè)過(guò)程。作為第一過(guò)程的結(jié)果，氫離子由溶液中到達(dá)玻璃表面，通過(guò)緩慢擴(kuò)散進(jìn)入玻璃內(nèi)部。同時(shí)，堿性離子尤其是鈉離子以與氫離子相等的數(shù)量進(jìn)入溶液。這部分過(guò)程使溶液成為堿性。第二過(guò)程導(dǎo)致玻璃的聚合物結(jié)構(gòu)緩慢降解，其間所有組成玻璃的成分進(jìn)入溶液。在正常人體溫度下，這兩個(gè)過(guò)程通常都很緩慢的進(jìn)行，然而，根據(jù)玻璃的組成不同速度可以大大改變。必須考慮一種很不利的情況，即局部pH值的顯著增高和/或?qū)τ袡C(jī)體有害的毒性材料的溶解。
結(jié)構(gòu)材料的選擇及所用技術(shù)的簡(jiǎn)單性也是重要的因素，即在通常的牙科力學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，支持柱能很容易地、并在很短時(shí)間內(nèi)形成，并固定在橋中。從這個(gè)角度來(lái)看，牙的玻璃支持柱有顯著優(yōu)越性。本發(fā)明的玻璃支持柱可簡(jiǎn)單地加熱到合適的溫度，然后壓到石膏模的合適位置上，優(yōu)選使用用于該目的工具，并且逐漸冷卻以避免不希望的應(yīng)力。上面提到的匈牙利專(zhuān)利不能完全符合上述要求。
附圖簡(jiǎn)述下面將參考圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步解釋?zhuān)渲?br>
圖1表明用于制作支持柱的預(yù)先形成的玻璃柱產(chǎn)品的制造過(guò)程，圖2是預(yù)先形成產(chǎn)品及在應(yīng)用于玻璃支持柱所用的特殊工具(填裝工具)的橫截面，圖3顯示了置于牙齦上的根據(jù)其形式賦形的支持柱的橫截面。
發(fā)明詳述本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種完全生物可容的材料，它也可以商業(yè)制備以便產(chǎn)品各部分的物理和化學(xué)特性都恒定地符合上述主要要求。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使用具有以下組成的玻璃組合物達(dá)到了此目的二氧化硅 SiO270-75％三氧化硼 B2O312-18％氧化鈉Na2O 4-8％氧化鉀K2O 0.5-2.0％氧化鋁Al2O30.8-2％該材料的物理性質(zhì)如下玻璃材料的爐中在1560-1600℃熔化.
工作溫度1400℃.
線性膨脹系數(shù)4-4，2.10-6K-1.
壓縮強(qiáng)度120-150mPa.
抗酸性水解類(lèi)型I.
抗堿性水解類(lèi)型II.
檢查組合物時(shí)表明除了主要成分外，可包括伴隨雜質(zhì)少量鋅和鎂(Zn，0.01％和MgO 0.006％)，而它們呈惰性不能導(dǎo)致刺激性及對(duì)身體的損害。組合物不含有對(duì)身體有害的鉛或鋇。
軟化溫度是足夠低的，以便用牙科力學(xué)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的熱源能使材料成形。這一優(yōu)越的性質(zhì)歸因于高硼酸鹽成分，這使在其它情況下必要的高堿性成分的降低成為可能。降低氧化鈉的濃度能顯著改善玻璃的化學(xué)抵抗性。一方面低堿含量是有利的，因?yàn)橐蚋g而從玻璃進(jìn)入有機(jī)體的物質(zhì)量很小，即使有可忽略量的溶解成分也是無(wú)毒的。另一方面由于低鈉濃度，腐蝕也不會(huì)導(dǎo)致牙齦附近pH值的顯著升高，是有利的。
本發(fā)明的另一目的是由上述玻璃組分制造的玻璃支持柱，優(yōu)選以適用于牙科力學(xué)的形式提供。
根據(jù)前述匈牙利專(zhuān)利中描述的過(guò)程，通過(guò)將玻璃條壓在模型上形成玻璃根。玻璃條必須在相當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度下熔化，當(dāng)將其壓入模型時(shí)，熔化的根易于在玻璃條的縱向軸上變形。因此，方法很復(fù)雜，如果沒(méi)有合適的技能有很高的失敗的危險(xiǎn)。
本發(fā)明的玻璃材料組合物及其相應(yīng)的物理和化學(xué)特性是穩(wěn)定的，易于操作。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的玻璃生產(chǎn)和使用方法詳述如下在用于此目的的熔爐(若為用于其它目的的爐，在熔化鍋壁上保留的部分可能會(huì)產(chǎn)生不期望的污染，因此優(yōu)選將其除去)中，其組分符合上述內(nèi)容的玻璃原材料于1580℃到1600℃熔化，然后形成4mm厚的玻璃條。玻璃條在控制下冷卻以避免不期望的應(yīng)力，因?yàn)榧訜岬牟Ａб虿牧辖M分不同在外界溫度下會(huì)以不同的方式反應(yīng)。本發(fā)明的玻璃迅速冷卻可能導(dǎo)致不期望的應(yīng)力，因此必須在熔化原料中使用控制的冷卻溫度直至冷卻到450℃以下。
這樣產(chǎn)生的條構(gòu)成了制造支持柱的原材料。用于支持柱制造的工具如下氧氣/丙烷氣加熱爐，含有如圖1所示支持柱形狀的加壓模，鑷子，熱處理室或熱絕緣的墊子用于根據(jù)該技術(shù)冷卻已完成的產(chǎn)品。
優(yōu)選的支持柱制備過(guò)程如下事先制備的玻璃條用加熱爐加熱至900-1200℃，在預(yù)熱至600-700℃的加壓模中壓成型并通過(guò)另一爐維持在600-700℃。加壓模優(yōu)選維持在此溫度，由于更高的溫度時(shí)材料會(huì)粘附于工具，更低的溫度時(shí)產(chǎn)品冷卻得太快而帶來(lái)有害的應(yīng)力。玻璃制成壓模的形狀后(約1秒)，它將通過(guò)火焰與玻璃條分離，支持柱通過(guò)外推軸從加壓模中取出，放入熱處理室，在此逐漸冷卻至室溫。
然后在分離處形成的凸出表面通過(guò)一鉆石盤(pán)垂直于縱向軸拋光，從而便于牙科技術(shù)人員將來(lái)的工作。
這樣形成的支持柱可供商用或直接使用。
牙科技術(shù)人員制成支持柱的方法如下玻璃柱置于圖2的夾子中并通過(guò)氧氣/丙烷加熱至白熱，約900-1200℃，直至材料軟化并變得可塑。
軟化的材料通過(guò)垂直于網(wǎng)的移動(dòng)壓至預(yù)先制備的石膏模的預(yù)定部位，接著將其表面置于火焰上短暫地反復(fù)加熱，然后壓入，并由陶瓷墊覆蓋，在此用上述方式制備的支持柱全部質(zhì)量均勻地一步冷卻至至少450℃以下以避免在受壓表面的有害應(yīng)力。
正對(duì)受壓表面的支持柱末端利用目前用于玻璃工業(yè)的鉆石刀和鉆石磨床按照插入齒橋的要求制成。用此法制備的支持柱加以處理以使柱牙適合模型并通過(guò)粘合劑固定于完工的齒橋。
由根據(jù)本發(fā)明的玻璃生產(chǎn)的支持柱和/或本發(fā)明的支持柱已用于150例病人，通過(guò)進(jìn)行定期的大體檢查，X-射線對(duì)照，和可能時(shí)檢查固定而后來(lái)移去的齒橋。不論在支持柱下部位，還是在相鄰部位均未觀察到病理改變。比較處理前后的X-射線全景照片，支持柱下的骨輪廓和最后的柱牙一樣。
權(quán)利要求
1.以下成分的玻璃在牙科力學(xué)目的中的應(yīng)用。二氧化硅 SiO270-75％三氧化硼 B2O312-18％氧化鈉Na2O 4-8％氧化鉀K2O0.5-2.0％氧化鋁Al2O30.8-2％
2.適于提供生物適宜牙科支持柱的玻璃柱，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求1的玻璃組合物制得。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的玻璃柱的生產(chǎn)方法，其特征在于將玻璃組合物分加熱至900-1200℃，在壓模中壓成型，然后一步持續(xù)冷卻至室溫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的玻璃組合物或根據(jù)權(quán)利要求2的玻璃柱，在由金屬或其它材料制成的隱藏或暴露的齒橋支持柱的制備中應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及應(yīng)用新的玻璃組合物制備牙科玻璃柱和支持柱,及生產(chǎn)玻璃柱的方法。玻璃材料含高比例的三氧化硼,這使減少堿性氧化物成分成為可能。這樣獲得的牙玻璃柱為生物適宜的,并可用于制備齒橋,最優(yōu)選用于當(dāng)作為齒橋支持的其后牙缺失時(shí)。
文檔編號(hào)C03C4/00GK1229352SQ96180440
公開(kāi)日1999年9月22日 申請(qǐng)日期1996年7月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月19日
發(fā)明者拉斯茲洛·內(nèi)梅思 申請(qǐng)人:拉斯茲洛·內(nèi)梅思