Стоматологическая ортопедическая конструкция и способ изготовления стоматологической ортопедической конструкции
DENTAL ORTHOPEDIC CONSTRUCTION AND METHOD OF MANUFACTURING DENTAL ORTHOPEDIC CONSTRUCTION

Изобретение относится к медицине и предназначено для использования в стоматологии, в частности, для изготовления зуботехнических конструкций.
Стоматологическая ортопедическая конструкция представляет собой изделие для восстановления жевательной функции, утраченной в связи с потерей одного или нескольких зубов.
Далее, для удобства, заявитель считает целесообразным уточнить используемую в данной заявке терминологию:
- Дентальный имплантат - непосредственно вживляемая в кость часть конструкции (далее в описании он называется также просто «имплантат»),
- Стоматологическая ортопедическая конструкция - надстройка на имплантат, собирательное название для всех видов супраструктур и других элементов с опорой на дентальный имплантат, например: абатмент, коронка, мост, балочная конструкция и др.
Известна стоматологическая ортопедическая конструкция, включающая прикручиваемый к дентальному имплантату стоматологический элемент, содержащий посадочное место в виде выступа, монолитно соединенного с основной частью, покрытой, по меньшей мере, на части поверхности обожженной керамической массой (см. RU 2317795, C2, 11.03.2004).
Согласно этому техническому решению для изготовления стоматологической ортопедической конструкции из металла или металлического сплава, состоящей из основной части и монолитно соединенного с ней посадочного места в виде выступа для соединения с дентальным имплантатом, данный стоматологический элемент после покрытия при необходимости керамической массой и обжига устанавливают на имплантат, то есть данный элемент может вообще не покрываться керамикой.
Выше приведенная стоматологическая ортопедическая конструкция и способ ее изготовления приняты в качестве ближайшего аналога (прототипа) заявленных изобретений, поскольку являются наиболее близкими к ним по совокупности общих существенных признаков и достигаемому результату.
Однако эта конструкция и способ имеют следующие недостатки.
После нанесения при необходимости керамической массы на основную часть стоматологического элемента, например, на коронку, требуется обжиг керамической массы. Для этого весь стоматологический элемент, состоящий из основной части и монолитно соединенного с ней посадочного места в виде выступа, помещают в печь для обжига. При обжиге происходит окисление поверхностей стоматологического элемента, в том числе посадочного места в виде выступа. После извлечения стоматологического элемента из печи образовавшиеся на выступе окислы необходимо удалить механически, например, пескоструйной обработкой, что влечет за собой нарушение качества поверхности выступа (появление неровностей) и точности его последующей стыковки с дентальным имплантатом со всеми вытекающими отрицательными последствиями (нарушается герметичность при стыковке, нарушается точность соединения с дентальным имплантатом, ведущая к расшатыванию соединения, и т.д.). Между дентальным имплантатом и посадочным местом в виде выступа возникает зазор (зазоры, в том числе микрозазоры), в котором могут скапливаться бактерии, что может вызвать воспалительный процесс и потерю дентального имплантата.
При эксплуатации соединение между дентальным имплантатом и посадочным местом в виде выступа подвергается высоким механическим нагрузкам. Это приводит к регулярным микроколебаниям и к постепенному расшатыванию соединения, повреждению состыкованных элементов и другим неблагоприятным событиям, в том числе к снижению долговечности и, в предельном случае, к разрушению конструкции, что являются серьезными недостатками.
Еще один недостаток состоит в том, что дентальный имплантат, как правило, изготавливается из титана или титанового сплава, а снабженная выступом основная часть (например, предназначенная под зубную коронку) зачастую изготавливается из другого материала, например, из кобальта или кобальт-хромового сплава, следствием чего является возникновение между ними разности потенциалов и протекание электрического тока в полости рта.
Проблемой, решаемой заявленной группой изобретений, т.е. технической задачей, является получение стоматологической ортопедической конструкции,
- имеющей высокую плотность, точность и герметичность соединения между дентальным имплантатом и выступом основной части,
- практически не имеющей зазоров для проникновения бактерий,
- имеющей высокую плотность соединения между дентальным имплантатом и выступом основной части,
- характеризующейся повышенной долговечностью,
- практически не окисляющуюся,
- обладающей свойствами электроизоляторов,
- исключающей протекание электрического тока между дентальным имплантатом и выступом основной части,
т.е. лишенной недостатков, присущих известному уровню техники.
В соответствии с поставленной технической задачей техническим результатом, достигаемым заявленной группой изобретений, является получение стоматологической ортопедической конструкции, например, зубные коронки, мосты и т.д., обладающей выше приведенными свойствами:
- имеющей высокую плотность, точность и герметичность соединения между дентальным имплантатом и выступом основной части,
- практически не имеющей зазоров для проникновения бактерий,
- имеющей высокую плотность соединения между дентальным имплантатом и выступом основной части,
- характеризующейся повышенной долговечностью,
- практически не окисляющуюся,
- обладающей свойствами электроизоляторов,
- исключающей протекание электрического тока между дентальным имплантатом и выступом основной части.
Технический результат достигается заявленной группой изобретений, в которую в качестве одного изобретения входит стоматологическая ортопедическая конструкция, а в качестве другого изобретения - способ изготовления стоматологической ортопедической конструкции.
Рассмотрим каждое из изобретений в отдельности.
Первым объектом заявленного изобретения является стоматологическая ортопедическая конструкция, включающая прикручиваемый к дентальному имплантату стоматологический элемент, содержащий основную часть и посадочное место в виде выступа, монолитно соединенного с его основной частью, при необходимости покрытой, по меньшей мере, на части поверхности обожженной керамической массой толщиной до 5,00 мм, причем в упомянутом стоматологическом элементе, по меньшей мере, предназначенная для контакта с имплантатом поверхность выступа, имеет покрытие толщиной от 0,001 мкм до 0,1 мм из окисла металла или комбинаций окислов металлов с электроизолирующими свойствами, нанесенное методом вакуумного напыления или химического осаждения.
Данная совокупность общих существенных признаков представляет собой сущность заявляемого изобретения на устройство. Она необходима и достаточна во всех случаях его реализации.
Такое техническое решение имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом:
- повышенная плотность, точность и герметичность соединения между имплантатом и выступом основной части,
- практически не имеются зазоры для проникновения бактерий,
- характеризуется высокой плотностью соединения между имплантатом и выступом основной части,
- характеризуется повышенной долговечностью,
- практически не окисляющуюся,
- обладающей свойствами электроизоляторов,
- исключающей протекание электрического тока между имплантатом и выступом основной части.
Чтобы пояснить за счет чего достигаются выше перечисленные преимущества повторно более подробно рассмотрим недостатки ближайшего аналога (прототипа).
Как отмечено выше, охарактеризованная в прототипе стоматологическая ортопедическая конструкция
изготавливается из заготовки в общем случае следующим образом:
Сначала на сверхточных станках на заготовке создают посадочное место в виде выступа, чтобы оно точно контактировало при установке с дентальным имплантатом.
Затем обрабатывают остальную часть заготовки на станках, так называемую основную часть, осуществляя ее фрезерование. В итоге получают стоматологический элемент, содержащий посадочное место в виде выступа, монолитно соединенного с основной частью. Данный стоматологический элемент в дальнейшем прикручивают к дентальному имплантату.
Однако до прикручивания после фрезерования основной части заготовки производят при необходимости нанесение на эту основную часть слоев керамической массы, которые подвергают обжигу в печи, помещая в нее весь стоматологический элемент с посадочным местом в виде выступа. При обжиге происходит окисление посадочного места (другое название: выступ, интерфейс), которое ранее было сверх точно обработано на станках для прилегания к дентальному имплантату. Как было отмечено выше, образующиеся в процессе обжига окислы необходимо удалить, например, пескоструйной обработкой или полировкой. При этом возникают неровности на посадочном месте, а, следовательно, при установке выступа (посадочного места, интерфейса) на дентальный имплантат нарушается точность совпадения стыкуемых поверхностей со всеми вытекающими отрицательными последствиями (нарушается герметичность стыка, нарушается точность соединения, что приводит к расшатыванию соединения и т.д.). Кроме того, в возникающих зазорах между дентальным имплантатом и прикручиваемым стоматологическим элементом возникают зазоры, в которых могут скапливаться бактерии.
Поскольку соединение между дентальным имплантатом и прикручиваемым к нему стоматологическим элементом (состоящим из основной части с выступом) подвергается высоким механическим нагрузкам после установки во рту, то образующиеся при снятии окислов неровности способствуют усилению микроколебаний между имплантатом и стоматологическим элементом, приводящее к преждевременному повреждению соединения с последующими высокими затратами на ремонт, вне зависимости от того под какой элемент используется основная часть: под коронку, мост, опору балочной конструкции и т.д.
Кроме того, поскольку, как указывалось выше, имплантат часто изготовляется из титана, а прикручиваемый элемент часто изготовляется из других материалов, например, кобальта, кобальто-хромового сплава, никель-хромового сплава, то между этими различными металлами и сплавами возникает электрический ток, что нежелательно, так как может вызывать неприятные ощущения во рту после установки и может приводить к аллергическим реакциям.
В заявленном изобретении выступ элемента после обжига не окисляется за счет того, что до обжига, по меньшей мере, на предназначенную для контакта с имплантатом часть поверхности выступа нанесено покрытие толщиной от 0,001 мкм до 0,1 мм из окисла металла или из комбинации окислов металлов с электроизолирующими свойствами, причем упомянутое покрытие нанесено методом вакуумного напыления или химического и плазмохимического осаждения из газовой фазы, а обожженная керамическая масса имеет толщину до 5,0 мм, в частности, от 0,1 до 5,0 мм. Поскольку выступ элемента не окисляется, то отпадает необходимость счищать образующиеся при обжиге окислы, размеры выступа сохраняются, а, следовательно, обеспечивается плотность соединения с дентальным имплантатом, не происходит расшатывания соединения и нет зазоров для проникновения бактерий. Поскольку предварительно напыленный слой является электроизолятором, то через стык выступа с имплантатом не протекает электрический ток и не возникают возможные неприятные ощущения во рту.
Кроме того, применительно к заявленному устройству заявитель считает необходимым выделить следующие развития и/или уточнения совокупности его существенных признаков, относящиеся к частным случаям выполнения или использования.
Покрытие может быть нанесено различными способами.
2
3
2
3
2,
2
3
2
5
2
3
2
2
2
Однако, желательно, чтобы покрытие было бы нанесено методом химического или плазмохимического напыления из газовой фазы из окисла металла, выбранного из группы, включающей AlO, AlO/TiO AlO/TaO, AlO/HfO, например, с добавками ZrO или SnO.
Получение, для других целей, таких покрытий из указанных (и других) окислов металлов известно, например, из монографий:
Е. Marin и др. IMPROVING METAL CORROSION RESISTANCE BY ATOMIC LAYER DEPOSITION - XXX International Conference on Surface Modification Technologies (SMT30) 29th June - 1st July, 2016, MILAN, ITALY;
С.X. Shan и др. Corrosion resistance of TiO2 films grown on stainless steel by atomic layer deposition - Science and Coatings Technology 202 (2008), 2399-2402;
By Emma  Mixture Coatings Prepared Using Atomic Layer Deposition for Corrosion Protection of Steel -Chemical Vapor Deposition, 2013, 19, 194-203;
E. Marin Tribological Properties of Nanometric Atomic Layer Deposition Applied on AISI 420 Stainless Steel - Tribology in Industry, Vol. 35, No. 3 (2013) 208-216.
Предпочтительно, чтобы в качестве обожженной керамической массы, которым покрыта, по меньшей мере, часть поверхности основной части стоматологического элемента, использован стоматологический керамический материал.
В заявленном устройстве (конструкции) при необходимости покрытое, по меньшей мере, на части поверхности обожженной керамической массой основная часть стоматологического элемента может представлять собой коронку зуба или абатмент (не покрытый керамической массой), или, по меньшей мере, часть опорной детали моста, или, по меньшей мере, часть опоры балочной конструкции, или, по меньшей мере, часть иной детали аналогичного назначения, устанавливаемой на имплантате.
С другой стороны, изобретение относится к способу изготовления стоматологической ортопедической конструкции из металла или металлического сплава, полученной из заготовки, состоящей из основной части и монолитно соединенного с ней посадочного места в виде выступа для соединения с дентальным имплантатом, и включающего следующие стадии:
а) фрезерование основной части, при необходимости до получения из нее анатомической формы, приближенной к форме зуба пациента;
б) нанесение до или после фрезерования, на, по меньшей мере, предназначенную для контакта с дентальным имплантатом часть посадочного места в виде выступа покрытия толщиной от 0,001 мкм до 0,1 мм из одного или нескольких окислов металла методом вакуумного напыления или химического и плазмохимического осаждения из газовой фазы;
в) при необходимости нанесение на основную часть последовательно облицовочных слоев из керамической массы толщиной до 5,0 мм, в пределах 0,0-5,0 мм;
г) обжиг заготовки и нанесенных при необходимости облицовочных слоев из керамической массы в печи с получением последовательно обожженных слоев керамической массы при температурах, например, в пределах от 600 до 1200°С или при других температурных режимах, рекомендованных производителями керамических масс;
д) извлечение из печи заготовки в виде основной части с посадочным местом в виде выступа с последующим установлением ее на имплантат так, чтобы с имплантатом контактировала, по меньшей мере, часть поверхности выступа, имеющая покрытие.
Данная совокупность общих существенных признаков представляет собой сущность заявляемого изобретения на способ. Она необходима и достаточна во всех случаях его реализации.
Такое техническое решение имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом: простота использования, получение стоматологической ортопедической конструкции с повышенной коррозионной стойкостью и антибактерицидными свойствами, с высокой точностью и плотностью соединения, обладающей электроизоляционными свойствами.
Кроме того, применительно к заявленному способу заявитель считает необходимым выделить следующие развития и/или уточнения совокупности его существенных признаков, относящиеся к частным случаям выполнения или использования.
Покрытие может быть по-разному нанесено на стоматологический элемент, а именно, на его основную часть и на выступ. Например, возможен вариант, при котором его наносят до или после фрезерования, на все посадочное место в виде выступа и на всю основную часть, причем покрытие наносят толщиной от 0,001 мкм до 0,1 мм из одного или нескольких окислов металла методом вакуумного напыления или химического и плазмохимического осаждения из газовой фазы.
Основная часть стоматологического элемента и посадочное место в виде выступа могут быть выполнены из различных материалов. Однако наиболее предпочтительно использование для этой цели кобальта или кобальто-хромового сплава, или титанового сплава, или титана, или никель-хромового сплава, или сплавов драгоценных металлов.
2
3
2
3
2
2
3
2
5
2
3
2
2
2
Предпочтительно, чтобы в качестве окислов металлов при получении покрытия использовались бы окислы металлов, выбранные из группы, включающей AlO, AlO/TiO, AlO/TaO, AlO/HfO, наносимые методом вакуумного напыления или химического осаждения, в частности, с применением добавок ZrO или SnO.
При этом возможны многочисленные модификации способа.
Например, покрытие может быть нанесено методом атомно-слоевого осаждения (который является частным случаем химического осаждения) или методом химического и плазмохимического осаждения из газовой фазы (который также является частным случаем химического осаждения).
2
3
Наиболее предпочтительно наносить покрытие из окисла алюминия AlO методом атомно-слоевого осаждения.
В заявленном способе покрытое, по меньшей мере, на части поверхности обожженной керамической массой основная часть стоматологического элемента может представлять собой коронку зуба или, по меньшей мере, часть опорной детали моста. А вот абатмент или, например, балочная конструкция, не облицовываются керамической массой.
Важным преимуществом изобретения является также то, что стоматологическая ортопедическая конструкция может быть изготовлена на технологическом оборудовании, уже используемом в медицинской промышленности. Способ лечения, основанный на использовании данной стоматологической ортопедической конструкции, также не требует специальных инструментов или приспособлений.
Изобретение поясняется чертежом на примере стоматологической ортопедической конструкции, основная часть которой представляет собой одиночную коронку зуба.
Однако, очевидно, что основная часть стоматологического элемента может представлять собой и любую другую конструкцию аналогичного назначения, например, абатмент, часть опорной детали моста или часть опоры балочной конструкции.
На фиг. 1 представлен вид сбоку заготовки стоматологической ортопедической конструкции в виде одиночной зубной коронки, продольное сечение;
На фиг. 2 представлен вид сбоку той же заготовки после фрезерования, продольное сечение;
На фиг. 3 представлен вид сбоку стоматологической ортопедической конструкции в виде одиночной зубной коронки, изготовленной из заготовки, продольное сечение;
На фиг. 4 представлен после установки на дентальный имплантат вид сбоку стоматологической ортопедической конструкции в виде одиночной зубной коронки, продольное сечение;
На фиг. 5 представлен вид сбоку в процессе установки на дентальный имплантат стоматологической ортопедической конструкции в виде одиночной зубной коронки, продольное сечение;
На фиг. 6 изображен абатмент с винтом для ерепления, вид сбоку, продольное сечение;
На фиг. 7 изображена дентальная система: имплантат, абатмент и винт, вид сбоку, продольное сечение;
На фиг. 8 изображена стоматологическая ортопедическая конструкция на абатментах с крепежными винтами, вид сбоку, продольное сечение;
На фиг. 9 изображена стоматологическая ортопедическая конструкция на абатментах с крепежными винтами, установленная на имплантатах, вид сбоку, продольное сечение.
Как отмечалось выше, изобретение иллюстрируется в основном на примере стоматологической ортопедической конструкции в виде одиночной зубной коронки и способа ее изготовления.
На фиг. 1 представлен вид исходной заготовки 1 зубной коронки для изготовления стоматологической ортопедической конструкции, из которой будет изготовлен прикручиваемый к дентальному имплантату стоматологический элемент, содержащий основную часть 2 стоматологического элемента и выступ 3 (иначе называется также посадочное место или интерфейс) (фиг. 4, фиг. 5).
В стоматологическом элементе имеется также сквозное отверстие 4 (другое название: шахта винта или винтовой канал) с уступом 5, проходящее насквозь через основную часть 2 стоматологического элемента и выступ 3 стоматологического элемента. Вся поверхность заготовки имеет покрытие 6 толщиной от 0,001 мкм до 0,1 мм из окисла металла или из комбинации окислов металлов с электроизолирующими свойствами, нанесенное методом вакуумного напыления или химического и плазмохимического осаждения (тонкая пленка покрытия 6 на стенке сквозного отверстия 4 условно не показана, чтобы не загромождать фигуру, хотя, в действительности, при напылении она будет образовываться и там. Чтобы покрытие 6 не образовалось на стенке сквозного отверстия 4 необходимы специальные меры, например, сквозное отверстие 4 при напылении должно быть заполнено маслом. Сквозное отверстие 4 необходимо для прикручивания ортопедической конструкции (коронки, абатмента, и т.д.) к дентальному имплантату в полости рта. Уступ 5 необходим для фиксации головки 17 винта 15 (см. ниже).
Примечание: согласно описанию как готовый стоматологический элемент, так и заготовка состоят из двух частей (основной части и выступа), причем основная часть заготовки в процессе производства в результате фрезерования и, при необходимости, покрытия керамической массой с обжигом, превращается в основную часть готового стоматологического элемента, по этим причинам для удобства описания и упрощения фигур основная часть заготовки и основная часть готового стоматологического элемента обозначены одной позицией 2, поскольку это одна и та же деталь, которая подвергается обработке и покрытию покрытием.
На фиг. 2 представлен вид после фрезерования той же заготовки зубной коронки, имеющей форму основной части 2, приближенную к форме зубной коронки конкретного пациента. Элемент содержит основную часть 2 и выступ 3 (иное название посадочное место, интерфейс) с сохранившимся на нем покрытием 6 в виде тонкой пленки толщиной от 0,001 мкм до 0,1 мм из окисла металла или из комбинации окислов металлов с электроизолирующими свойствами, нанесенным методом вакуумного напыления или химического и плазмохимического осаждения из газовой фазы.
На фиг. 3 представлен общий вид стоматологической ортопедической конструкции в виде одиночной зубной коронки 8 после обжига в печи, изготовленной из заготовки 1 зубной коронки, с сохранившейся на выступе 3 покрытием 6 в виде тонкой пленки, причем основная часть покрыта снаружи обожженной керамической массой 7.
На фиг. 4 представлен после установки на дентальном имплантате и соединения с ним общий вид стоматологической ортопедической конструкции в виде одиночной зубной коронки 8, изготовленной из заготовки 1 зубной коронки, имеющей на выступе 3 покрытие 6 толщиной от 0,001 мкм до 0,1 мм из окисла металла или из комбинации окислов металлов с электроизолирующими свойствами, нанесенной методом вакуумного напыления или химического осаждения, в частности, из окисла алюминия, причем в остальной части зубная коронка покрыта снаружи обожженной керамической массой 7.
На фиг. 5 изображено то же, что на фиг. 4, но в процессе установки стоматологической ортопедической конструкции на дентальный имплантат.
Заявитель особо обращает внимание, что зубная коронка 8 с посадочным местом в виде выступа 3 установлена на дентальный имплантат 9 так, чтобы с дентальным имплантатом 9 контактировал, по меньшей мере, выступ 3, покрытый покрытием 6 в виде тонкой пленки.
Процесс установки осуществляют следующим образом.
Сначала в кость 10 челюсти устанавливают дентальный имплантат 9, который с верхнего торца 11 имеет углубление 12, по форме соответствующее наружной форме выступа 3 на основной части 2 одиночной зубной коронки. В центральной части упомянутого углубления 12 дентального имплантата 9 имеется глухое отверстие 13 с винтовой резьбой 14 на части длины. Установку дентального имплантата 9 в кости 10 можно осуществить вворачивая его шестигранной отверткой, введя для этого ее в шестигранное уширение 19 (уширение шестигранной формы) нижней части углубления 12 (фиг. 5). Для дополнительного соединения с костью имплантат 9 может иметь винтовую резьбу 20 на наружной поверхности.
После установки имплантата 9 в кости 10 и его закрепления в этой кости сверху в углубление 12 имплантата 9. вводят выступ 3 полностью готовой обожженной в печи зубной коронки 8 (изготовленной из заготовки 1 зубной коронки) до соприкосновения их поверхностей (фиг. 5). Затем внутрь сквозного отверстия 4 зубной коронки 8 вставляют винт 15 с винтовой резьбой 16 и ввинчивают его в винтовую резьбу 14 в отверстии 13 дентального имплантата 9 до тех пор, пока своей нижней поверхностью головка 17 винта 15 не упрется (сядет) в уступ 5 внутри сквозного отверстия 4 зубной коронки 8 и не прижмет зубную коронку 8 к дентальному имплантату 9. Для вворачивания в головке 17 винта 15 имеется полость 21 шестигранной формы под шестигранную отвертку. После вворачивания пространство выше головки 17 винта 15 заполняют пломбировочной массой 18.
Зубная коронка 8 с посадочным местом в виде выступа 3 должна быть обязательно установлена на дентальный имплантат 9 так, чтобы с дентальным имплантатом 9 контактировал, по меньшей мере, выступ 3 с покрытием 6. В результате дентальный имплантат 9 оказывается электрически изолированным от зубной коронки 8, поскольку покрытие 6 обладает электроизолирующими свойствами.
Как отмечалось выше, приведенное на фиг. 1 - фиг. 5 устройство представляет собой вариант, согласно которому в качестве стоматологической ортопедической конструкции, прикручиваемой к дентальному имплантату 9, используется прикручиваемая к дентальному имплантату одиночная зубная коронка 8.
Вместо прикручиваемой к дентальному имплантату 9 одиночной зубной коронки 8 может прикручиваться любая другая стоматологическая ортопедическая конструкция, используемая при протезировании с опорой на имплантат, содержащая аналогичный выступ 3 (посадочное место, интерфейс), например,
- абатмент (как промежуточная часть между коронкой и имплантатом, который, как правило, изготавливается из титана или титановых сплавов, но для его изготовления могут быть также использованы кобальт-хромовые сплавы, никель-хромовые сплавы, сплавы на основе сплавов драгоценных металлов - платина, золото, палладий и т.д.);
- прикручиваемые мосты (анатомические);
- балочные конструкции,
- и другие стоматологические конструкции.
Согласно изобретению, основная часть стоматологического элемента с выступом может изготавливаться из сплавов, используемых в стоматологии при изготовлении зубных коронок, которые должны удовлетворять следующим требованиям:
- должны быть биосовместимы, так как устанавливаются в полости рта человека;
- должны иметь такой коэффициент расширения, чтобы он сильно не отличался от коэффициента термического расширения керамической массы, используемой для облицовки основной части, поскольку в этом случае керамика не будет скалываться с основной части стоматологического элемента (с каркаса) (очевидно, что желательно, чтобы эти коэффициенты были максимально близки и в идеале совпадали);
- должен легко фрезероваться.
Как отмечено выше, в качестве сплавов, из которых выполнена заготовка, используют различные титановые сплавы, например, титановый сплав Ti6Al4V, кроме того, используют кобальт, кобальто-хромовый сплав (КХС) (как предпочтительный), никель-хромовый сплав, а также может использоваться титан и другие сплавы.
Сам дентальный имплантат обычно выполняют из титана.
Возможно два варианта изготовления зубной коронки. Однако, при любом варианте заготовку 1 направляют в печь на обжиг уже, как минимум, с выступом, покрытым покрытием 6.
Первый вариант изготовления зубной коронки
Далее заявитель подробно описывает первый вариант процесса изготовления прикручиваемого к дентальному имплантату стоматологического элемента, состоящего из основной части 2 и выступа 3.
Как указывалось выше, основная часть 2 элемента занимает большую часть заготовки 1 зубной коронки. Она может иметь форму цилиндра (фиг. 1) или цилиндра с уступом или другую форму. Заготовка 1 зубной коронки имеет также выступ 3, монолитно соединенный (отлитый цельно) с основной частью 2, который является элементом для соединения с дентальным имплантатом 9.
2
3
2
3
2,
2
3
2
5
2
3
2
2
2
Сначала на указанный выступ 3 или всю заготовку 1, содержащую основную часть 2 и выступ 3, наносят покрытие 6, например, методом химического или плазмохимического осаждения из газовой фазы из окисла металла, выбранного из группы, включающей AlO, AlO/TiO AlO/TaO, AlO/HfO, в частности, с добавками ZrO или SnO.
После этого основную часть 2 фрезеруют таким образом, чтобы она приобрела, приблизительно, форму будущего зуба конкретного пациента, но несколько меньшую, осуществляя, так называемое «анатомическое» фрезерование (фиг. 2).
Примечание: под «анатомическим» фрезерованием основной части подразумевается изменение ее формы путем фрезерования с целью придания приблизительной формы, напоминающей индивидуальную форму зуба конкретного пациента, с таким расчетом, чтобы после нанесения слоев керамической массы и их обжига полученная форма коронковой части точно соответствовала индивидуальной форме зуба конкретного пациента.
При фрезеровании покрытие 6 удаляется с основной части и остается только на выступе 3 и внутри сквозного отверстия 4, в которое окислы металла проникают при напылении.
Затем на отфрезерованную основную часть 2 накладывают слоями керамическую массу 7 (или, иначе говоря, облицовочные слои из стоматологического керамического материала) с таким расчетом, чтобы после термообработки (обжига) основная часть 2 вместе со слоями керамической массы 7 точно соответствовала бы форме будущего зуба конкретного пациента. Слои керамической массы 7 наносят, например, кисточкой последовательно слой за слоем.
Общая толщина керамической массы, а также количество этих слоев и их толщины, цвета всегда индивидуальны и подбираются в зависимости от особенности зубов пациента.
Керамическая масса наносится разными способами -основные из которых это послойное нанесение керамической массы и напрессовка керамической массы. Существует большое количество керамических масс и/или керамических систем. Каждая масса и/или керамическая система обладает различными температурными и временными режимами обжига и обработки. В заявленном изобретении могут быть использованы различные керамические массы и керамические системы всех возможных путей нанесения и\или облицовки.
Общая толщина керамической облицовки может быть в пределах от 0,1 мм до 5 мм (оптимально от 0,3 мм до 2,5 мм) и определяется всегда индивидуально для каждого пациента.
Помещают в обжиговую печь для обжига керамической массы стоматологический элемент, состоящий из основной части 2 и выступа 3, и производят обжиг керамической массы, например, при температуре от 600°C до 1200°C, в частности, при 600-700°C, до глазури.
Благодаря тому, что выступ 3 (посадочное место) имеет покрытие 6, при обжиге керамической массы выступ 3 (посадочное место) не окисляется и его размеры практически не изменяются, так как покрытие 6 представляет собой сверхтонкое покрытие, полученное, например, вакуумным напылением, защищающее материал выступа от окисления при обжиге. Другое преимущество состоит в том, что покрытие 6 является электроизолятором, то есть ток через него не течет, что предотвращает протекание тока между дентальным имплантатом и установленным на нем выступом с основной частью.
После обжига выступ 3 остается с нанесенным покрытием 6 в виде тонкой пленкой из окисла металла или комбинации окислов металла, причем выступ не надо дополнительно обрабатывать, например, пескоструйной обработкой, и он сохраняет точные первоначальные размеры.
Вывод: при нанесении и спекании керамических масс на обработанную поверхность основной части защитное покрытие 6 сохраняется на выступе и защищает его от окисления. Таким образом, после окончания облицовки керамическими массами, выступ ортопедической конструкции не подвержен окислению при термообработке и не требует финишной зачистки, что сохраняет точность соединения ортопедической конструкции с имплантатом (см. Фиг. 4).
Относительно выступа (посадочного места, интерфейса) заявитель считает необходимым отметить следующее.
Как отмечалось выше, выступ 3 (посадочное место или интерфейс) представляет собой выступ на основной части 2. Данный выступ изготавливается с максимально высокой точностью на сверхточных токарных станках и предназначен для соединения с дентальным имплантатом 9. Выступ может иметь различную форму: конус, шестигранник, сочетание конуса и шестигранника и другую форму.
Второй вариант изготовления зубной коронки
Ниже заявитель приводит второй вариант изготовления зубной коронки, согласно которому сначала фрезеруют основную часть заготовки, затем покрывают всю заготовку покрытием 6, а после этого наносят слои керамической массы на основную часть и осуществляют ее обжиг.
Требуется изготовить прикручиваемую к дентальному имплантату зубную коронку из заготовки 1 зубной коронки, например, из кобальт-хромового сплава, состоящей из основной части 2 и монолитно соединенного с ней посадочного места в виде выступа 3 (фиг. 1). Имплантат выполнен из титана.
На первом этапе заготовку 1 из кобальт-хромового сплава фрезеруют до получения из нее формы, приближенной к форме зуба пациента.
После этого на всю заготовку 1 (то есть на поверхность основной части 2 со сквозным отверстием 4 и на выступ 3) наносят методом атомарного напыления (методы ALD, CVD) по известной существующей технологии (описанной, например, в источниках 1-4, приведенных выше в описании) покрытие, толщиной, например, от 0,01 мкм до 1 мм из одного или нескольких окислов металла.
Далее на основную часть 2 с нанесенным покрытием 6 наносят поверх покрытия последовательно (послойно) облицовочные слои из керамической массы общей толщиной в пределах 0,1 мм до 5,0 мм (оптимально от 0,3 мм до 2,5 мм), то есть наносят облицовку из керамической массы, например, представляющую собой полевошпатную керамику или гидрокси-апатитную керамику (более подробная информация по керамическим массам в стоматологии имеется, в частности, на сайте в Интернете: http://zubodont.ru/stomatologicheskaja-keramika), после этого подвергают нанесенные облицовочные слои из керамической массы обжигу (при 800-1200°C), в частности, следующим способом: наносят один облицовочный слой из керамической массы и подвергают его обжигу, охлаждают, затем наносят второй облицовочный слой из керамической массы, подвергают его обжигу и охлаждают, затем наносят третий слой и так далее до получения последовательно спеченных слоев керамической массы
требуемой толщины. Готовую зубную коронку после охлаждения устанавливают на дентальный имплантат.
Ниже приводится конкретный пример состава стоматологической ортопедической конструкции для осуществления изобретения, иллюстрирующий его, но не ограничивающий заявленный объем притязаний.
Пример. Стоматологическая ортопедическая конструкция, прикручиваемая к дентальному (внутрикостному) имплантату, выполнена из кобальто-хромового сплава (КХС), содержащего Co (кобальт) - 62% мас., Cr (хром) - 28% мас., W (вольфрам) - 10 мас. %
Полученная зубная коронка, как отмечалось выше, может являться одиночной зубной коронкой или частью протяженных зуботехнических конструкций, таких как зубные мостовидные протезы.
Рассмотрим это подробнее.
Как отмечено ранее, вместо непосредственно прикручиваемой к дентальному имплантату 9 одиночной зубной коронки 8 может прикручиваться любая другая стоматологическая ортопедическая конструкция, используемая при протезировании с опорой на имплантат, содержащая аналогичный выступ 3 (посадочное место, интерфейс), например,
- абатмент (как промежуточная часть между коронкой и имплантатом, который, как правило, изготавливается из титана или титановых сплавов, но для его изготовления могут быть также использованы кобальт-хромовые сплавы, никель-хромовые сплавы, сплавы на основе сплавов драгоценных металлов - платина, золото, палладий и т.д.)
ПРИМЕЧАНИЕ: как известно абатмент - это промежуточное звено между зубным имплантатом и коронкой зуба. Он представляет собой надкостный элемент имплантата, на котором фиксируется конструкция, замещающая утраченные зубы - это может быть единичная коронка, зубной мостовидный протез или съемный протез.;
- прикручиваемые мосты (анатомические);
- балочные конструкции,
- и другие стоматологические конструкции.
Например, на фиг. 6 упрощенно схематично изображена стоматологическая ортопедическая конструкция, отличающаяся тем, что основная часть стоматологического элемента представляет собой абатмент 22, не покрытый керамической массой, с выступом 23. Внутри абатмента 22 и выступа 23 имеется сквозное отверстие 24, внутри которого, в свою очередь, размещен крепежный винт 25. Выступ 23 выполнен снаружи в форме конуса и покрыт покрытием 26 толщиной от 0,001 мкм до 0,1 мм из окисла металла или из комбинации окислов металлов с электроизолирующими свойствами, нанесенное методом вакуумного напыления или химического и плазмохимического осаждения из газовой фазы.
После установки имплантата 27 в кости (фиг. 7) и его закрепления в этой кости сверху в углубление 28 в форме конуса в верхней части имплантата 27 вводят выступ 23, имеющий покрытие 26. Затем внутрь сквозного отверстия 24 вставляют винт 25 с винтовой резьбой 29 и ввинчивают его в винтовую резьбу 30 в отверстии 31 дентального имплантата 27 до тех пор, пока своей нижней поверхностью головка 32 винта 25 не упрется (сядет) в выступ 33 внутри сквозного отверстия 24 и не прижмет абатмент 22 к дентальному имплантату 27. Для вворачивания в головке 32 винта 25 имеется полость 34 шестигранной формы под шестигранную отвертку. После вворачивания пространство выше головки 32 винта 25 заполняют пломбировочной массой.
На фиг. 8 упрощенно схематично изображена пространственная стоматологическая ортопедическая конструкция на двух абатментах другой конструкции. Основная часть каждого стоматологического элемента представляет собой абатмент 35, не покрытый керамической массой. Кроме того, имеется посадочное место в виде выступа 36, монолитно соединенного с его основной частью. Выступ 36 выполнен снаружи в форме конуса и покрыт покрытием 37 толщиной от 0,001 мкм до 0,1 мм из окисла металла или из комбинации окислов металлов с электроизолирующими свойствами, нанесенное методом вакуумного напыления или химического осаждения. Выступ 36 имеет с торца дополнительный цилиндрический выступ 38 с наружной винтовой резьбой 39.
После установки имплантата 40 в кости (фиг. 9) и его закрепления в этой кости на нем монтируют стоматологический элемент. Для этого сверху в углубление 41 в верхней части имплантата 40 вводят выступ 36 стоматологического элемента, имеющий покрытие 37, и, вращая стоматологический элемент вместе с выступом 36, постепенно вворачивают его винтовую наружную резьбу 39 на дополнительном цилиндрическом выступе 38 в винтовую резьбу 42 в отверстии 43 дентального имплантата 40 до тех пор, пока своей нижней поверхностью выступ 36 не упрется (сядет) в торец 44 дентального имплантата 40.
Аналогично закрепляют другой имплантат в кости рядом и монтируют на нем другой стоматологический элемент.
После этого осуществляют установку зубного моста (мостовидного протеза) на паре стоматологических элементах. Такие конструкции общеизвестны, их существует множество конструкций, они не являются предметом настоящего изобретения и по этой причине заявитель не считает необходимым подробно раскрывать данные узлы. Что касается данной конструкции, то одним из приемов ее установки может быть следующий.
Отдельно изготавливают мостовидный элемент 45 со сквозными отверстиями 46, имеющими расширения в нижней части. Затем «одевают» мостовидный элемент на основные части каждого стоматологического элемента, представляющего собой абатмент 35, так, чтобы каждый абатмент 35 вошел в расширение в нижней части соответствующего сквозного отверстия 46. После этого берут винт 47 и вворачивают его в винтовую резьбу, выполненную в цилиндрическом торцевом углублении в основной части каждого стоматологического элемента, представляющего собой абатмент 35. Вворачивание осуществляют до того момента, пока головка 48 каждого винта 47 не прижмет своей нижней поверхностью консольные выступы 49 мостовидного элемента (консольные выступы 49 выступают внутрь отверстий 46) к торцу 50 соответствующей основной части стоматологического элемента, представляющего собой абатмент 35. Для вворачивания в головке 48 винта 47 имеется полость 51 шестигранной формы под шестигранную отвертку. После вворачивания пространство выше головки 48 винта 47 заполняют пломбировочной массой.
Изобретение позволяет получить ортопедическую конструкцию не подверженную окислению при облицовке керамическими массами (термообработке), исключающую возникновение разности потенциалов между дентальным имплантатом и ортопедической конструкцией в полости рта (см. Фиг. 4), имеющую точное соединение с имплантатом в связи с отсутствием необходимости финишной обработки выступа (интерфейса).
Преимущества заявленной стоматологической ортопедической конструкции и способа ее изготовления заключаются в возможности получения соединения между дентальным имплантатом и выступом основной части, характеризующегося следующими преимуществами:
- высокая плотность, точность и герметичность соединения между имплантатом и выступом основной части,
- практически отсутствие зазоров для проникновения бактерий,
- повышенная долговечность,
- практически не окисляется,
- обладает свойствами электроизоляторов,
- исключается протекание электрического тока между имплантатом и выступом основной части.
Помимо приведенных вариантов изобретения возможны и другие многочисленные его модификации.
Все они охватываются приведенной далее формулой изобретения.
16. Способ по п. 8, отличающийся тем, что основная часть стоматологического элемента в стоматологической ортопедической конструкции представляет собой, по меньшей мере, часть опоры балочной конструкции.
17. Способ по п. 8, отличающийся тем, что до обжига в печи наносят, по меньшей мере, на часть поверхности основной части стоматологической ортопедической конструкции последовательно облицовочные слои из керамической массы толщиной до 5,00 мм с последующим обжигом нанесенных облицовочных слоев из керамической массы в печи с получением последовательно обожженных слоев керамической массы.
18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что покрытое, по меньшей мере, на части поверхности обожженной керамической массой основная часть стоматологического элемента в стоматологической ортопедической конструкции представляет собой коронку зуба.
19. Способ по п. 17, отличающийся тем, что покрывают, по меньшей мере, часть поверхности обожженной керамической массой основной части стоматологического элемента в стоматологической ортопедической конструкции, которая представляет собой, по меньшей мере, часть опорной детали моста.