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Patent Searching and Data


Title:
DENTAL PROSTHESIS FORMING BLOCK AND METHOD FOR PRODUCING A DENTAL PROSTHESIS FROM THE DENTAL PROSTHESIS FORMING BLOCK
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/106007
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a dental prosthesis forming block (10) for producing a dental prosthesis (50). Said forming block comprises a pin (20) with a self-tapping outer thread, which is arranged on a first surface (11) of the dental prosthesis forming block (10). The invention further relates to a method for producing a dental prosthesis (50). In this method the dental prosthesis block (10) is provided and the dental prosthesis (50) is produced by removing material from the dental prosthesis forming block (10) by means of a CAD/CAM method, such that the pin (20) forms part of the finished dental prosthesis (50).

Inventors:
SCHNEIDER SASCHA (DE)
FORNOFF PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/082834
Publication Date:
June 06, 2019
Filing Date:
November 28, 2018
Export Citation:
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Assignee:
SIRONA DENTAL SYSTEMS GMBH (DE)
International Classes:
A61C8/00; A61C13/00
Domestic Patent References:
WO2004103202A12004-12-02
WO2018093408A12018-05-24
Foreign References:
US20170239021A12017-08-24
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
SOMMER, Peter (DE)
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Claims:
Ansprüche

Zahnersatzformblock (10) zur Herstellung eines Zahner satzteils (50), dadurch gekennzeichnet, dass ein Stift (20) mit einem selbstschneidenden Außengewinde an einer ersten Oberfläche (11) des Zahnersatzformblocks (10) angeordnet ist.

Zahnersatzformblock (10) nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass er ein inneres Material (13) auf weist, das zumindest teilweise von einem äußeren Mate rial (14) umgeben ist.

Zahnersatzformblock (10) nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass das innere Material (13) eine gerin gere Härte als das äußere Material (14) aufweist.

Zahnersatzformblock (10) nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass das innere Material (13) ein Metall ist und das äußere Material (14) eine Keramik ist.

Zahnersatzformblock (10) nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass das innere Material (13) und das äu ßere Material (14) Metalle sind.

Zahnersatzformblock (10) nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass das innere Material (13) eine grö ßere Härte als das äußere Material (14) aufweist.

Zahnersatzformblock (10) nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass das innere Material (13) und das äu ßere Material (14) dieselbe Härte aufweisen.

Zahnersatzformblock (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (20) einstü ckig mit dem inneren Material (13) gebildet ist.

9. Zahnersatzformblock (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (20) eine Osseointegrationsbeschichtung aufweist .

10. Zahnersatzformblock (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Innengewinde

(15) aufweist, welches von einer zweiten Oberfläche (12), die der ersten Oberfläche (11) gegenüberliegt, durch den Zahnersatzformblock (10) bis zu dem Stift (20) hindurchgeht.

11. Verfahren zur Herstellung eines Zahnersatzteils (50), umfassend :

Bereitstellen eines Zahnersatzformblocks (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, und

Herstellung des Zahnersatzteils (50) durch Materi- alabtragung aus dem Zahnersatzformblock (10) mit tels eines CAD/CAM-Verfahrens , so dass der Stift (20) einen Teil des fertigen Zahnersatzteils (50) bildet .

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (20) während der Materialabtragung von einer Abdeckung (40) bedeckt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das CAD/CAM-Verfahren ein virtuelles Schutzvolumen um den Stift (20) herum vorsieht, in das keine Materi alabtragungswerkzeuge (32, 33) eingeführt werden dür fen .

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zahnersatzformblock (10) nach Anspruch 10 bereitgestellt wird und das Zahnersatzteil (50) so hergestellt wird, dass ein Zahnersatzversor gungselement (60) in das Innengewinde (15) des Zahner satzteils (50) eingeschraubt werden kann.

15. Computerprogramm, das alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 11 bis 14 ausführt, wenn es auf einem Rechengerät abläuft.

16. Datenträger, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Compu terprogramm nach Anspruch 15 speichert.

17. Dentales CAD/CAM-System (30), dadurch gekennzeichnet, dass es eingerichtet ist, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14 auszuführen.

Description:
Beschreibung

Zahnersatzformblock und Verfahren zur Herstellung eines Zahnersatzteils aus dem Zahnersatzformblock

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zahnersatzform block. Außerdem betrifft sie ein Verfahren zur Herstellung eines Zahnersatzteils aus dem Zahnersatzformblock. Weiter hin betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerpro- gramm, das alle Schritte des Verfahrens ausführt, wenn es auf einem Rechengerät abläuft, sowie einen Datenträger, der dieses Computerprogramm speichert. Schließlich betrifft die Erfindung ein dentales CAD/CAM-System, welches zur Durch führung des Verfahrens ausgebildet ist.

Stand der Technik

Einteilige Zahnimplantate, bei denen der Abutment-Teil fest mit dem Implantat verbunden ist, werden bisher in Standard formen vorproduziert. Diese Standardimplantate können bei spielsweise aus Keramik oder Titan bestehen und linear oder auch abgewinkelt sein. Die Individualisierung der einteili gen Standardimplantate ist allerdings schwierig, da die vorproduzierten Teile dafür unter Berücksichtigung einer späteren Einschraubrotation und Einschraubhöhe extraoral gehalten und bearbeitet werden müssen. Standardimplantate erst nach dem Einsetzen und Einheilen in den Kiefer zu in dividualisieren ist sehr schwierig, da die einzubringende Energie die Teile erwärmen oder lockern könnte.

Eine Alternative zu den Standardimplantaten besteht deshalb in Implantaten, die aus mehreren Teilen bestehen. Hierbei ist eine Implantatschraube ein separates Standardteil, das in einen individualisierbare Abutment-Aufbau eingeschraubt werden kann. Dieser kann dann problemlos extraoral bearbei tet werden. Allerdings kann es bei einem mehrteiligen Im plantat zu Spaltenbildung zwischen den einzelnen Elementen kommen. Durch diese können Bakterien in das Innere des Im plantats wandern und von dort durch mechanische Effekte des Kauens stoßweise über die Zeit herauswandern und den Kno chen infizieren. Dies führt zu einer Periimplantitis , die sich in Knochenrückgang und einem daraus folgenden Implan tatverlust äußert. Außerdem kann es in mehrteiligen Implan taten zu einem mechanischen Verschleiß an der Verbindung der Elemente kommen. Nach mehreren Millionen Kauzyklen lo ckert sich die Schraube und damit auch der Aufbau oder die Schraube zerbricht sogar.

Zur Herstellung der Aufbauten mehrteiliger Implantate kom men zunehmend automatisierte CAD/CAM-Verfahren zum Einsatz, in denen aus einem Zahnersatzformblock das jeweilige Zahn ersatzteil herausgearbeitet wird. Dies ermöglicht es den Herstellern eine hohe gleichbleibende Qualität und Pass genauigkeit des Zahnersatzes bei gleichzeitig günstigen Preisen anzubieten.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Zahn- ersatzformblock bereitzustellen, aus dem mittels eines CAD/CAM-Verfahrens ein Zahnersatzteil gefertigt werden kann, welches nicht die oben angeführten Nachteile mehrtei liger Implantate aufweist. Eine weitere Aufgabe der Erfin dung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Zahnersatzteils bereitzustellen. Darstellung der Erfindung

Diese Aufgabe wird durch einen Zahnersatzformblock zur Her stellung eines Zahnersatzteils, insbesondere eines Implan tats, gelöst, welcher einen Stift mit einem selbstschnei denden Außengewinde aufweist. Der Stift ist in einer ersten Oberfläche des Zahnersatzformblocks angeordnet. Indem der Stift bereits Teil des Zahnersatzformblocks ist, ist es möglich, aus diesem extraoral mittels eines CAD/CAM-Verfah- rens ein einteiliges Zahnersatzteil in Form eines Implan tats zu fertigen. Dieses vereint den Vorteil der einteili gen Ausführung von Standardimplantaten, dass keine Locke rung von Einzelkomponenten stattfinden kann und dass sich in dem Implantat keine Spalten bilden können, welche von Bakterien besiedelt werden, mit dem Vorteil mehrteiliger Implantate, dass eine extraorale Fertigung des Aufbaus mög lich ist. Diese Fertigung muss nicht in einem zahnmedizini schen Labor erfolgen, sondern kann auch in einer Zahnarzt praxis durchgeführt werden.

Der Stift besteht vorzugsweise aus einem Metall, wie insbe sondere Titan. Der Zahnersatzformblock besteht bevorzugt zumindest teilweise aus einer Keramik, wie insbesondere Zirkoniumdioxid. Dies ermöglicht auf der einen Seite eine sichere Verankerung des Zahnersatzteils im Kiefer mittels des Metallstifts und auf der anderen Seite eine ästhetisch ansprechende Gestaltung des Aufbaus aus der Keramik.

Um dem Aufbau eine besondere Stabilität zu verleihen ist es bevorzugt, dass er ein inneres Material aufweist, das zu mindest teilweise von einem äußeren Material umgeben ist. Besonders bevorzugt handelt es sich beim dem inneren Mate rial um ein Metall und bei dem äußeren Material um eine Ke ramik. Hierdurch können auch aus dieser Ausführungsform des Zahnersatzformblocks ästhetisch ansprechende Zahnersatz teile mit einer Keramikoberfläche des Aufbaus gefertigt werden, während der Metallkern den Zahnersatzteilen beson dere Stabilität verleiht. Dabei weist das innere Material in einer Ausführungsform eine geringere Härte als das äu ßere Material auf. Unter der Härte wird dabei insbesondere die Vikers-Härte (HV 10) gemäß der Norm DIN EN ISO 6507- 1:2005 bis -4:2005 verstanden. Als inneres Material ist ein Metall, wie insbesondere Titan (Vikers-Härte ca. 200 HV 10) wegen guter Biokompatibilität und Einheileigenschaften vor teilhaft, als äußeres Material ist eine Keramik, wie insbe sondere Zirkoniumdioxid (Zr0 2 , Vikers-Härte ca. 1250 HV 10) oder eine Lithiumdisilikat- (Vikers-Härte ca. 650 HV 10) o- der Glaskeramik wegen der Ästhetik vorteilhaft.

Alternativ handelt es sich besonders bevorzugt bei dem in neren Material und dem äußeren Material um Metalle. Hierbei ist das Metall des äußeren Materials härter als das Metall des inneren Materials. Als inneres Material ist Titan (Vi kers-Härte ca. 200 HV 10) wegen guter Biokompatibilität und Einheileigenschaften vorteilhaft, als äußeres Material ist eine Cobalt-Chrom-Legierung (CoCr, Vikers-Härte ca. 300 HV 10) wegen der Wirtschaftlichkeit vorteilhaft.

In noch einer anderen Ausführungsform weisen das innere Ma terial und das äußere Material dieselbe Härte auf. Insbe sondere sind das innere und das äußere Material identisch. Als inneres Material und äußeres Material ist in diesem Fall Zirkoniumdioxid (Zr0 2 , Vikers-Härte ca. 1250 HV 10) wegen guter Biokompatibilität und Ästhetik vorteilhaft.

In noch einer anderen Ausführungsform weist das innere Ma terial eine größere Härte als das äußere Material auf. Als inneres Material ist Zirkoniumdioxid (Zr0 2 , Vikers-Härte ca. 1250 HV 10) wegen der Biokompatibilität und Ästhetik vorteilhaft, als äußeres Material ist eine Lithiumdisili- kat- oder Glaskeramik wegen der Ästhetik und Verarbeitbar keit vorteilhaft.

Um eine besonders sichere Verankerung des Stifts im Zahner- satzformblock zu gewährleisten ist es bevorzugt, dass der Stift einstückig mit dem inneren Material gebildet ist.

Um das Einheilen des Stifts in den Kieferknochen zu be schleunigen, weist diese vorzugsweise eine Osseointegrati- onsbeschichtung auf. Diese besteht insbesondere aus Hydro- xylapatit. Hydroxylapatit ist ein natürlicher Bestandteil des Knochengewebes. Das Stiftmaterial wird also mit einem bioidentischen Tarnmantel bedeckt, sodass das Einwachsen des Stifts in den Kieferknochen mit dem Heilungsverlauf ei nes Knochenbruchs identisch ist. Das Aufbringen dieser Osseointegrationsbeschichtung bereits auf den Stift des Formblocks ist vorteilhaft, da derartige Beschichtungen in einem zahntechnischen Labor oder in einer Zahnarztpraxis in der Regel nicht herstellbar sind. Durch die Bearbeitung des Zahnersatzformblocks in einem CAD/CÄM-Verfahren kann außer dem gewährleistet werden, dass keine Beschädigung der Osseointegrationsbeschichtung erfolgen kann. Dies wäre bei spielsweise bei einteiligen Standardimplantaten nicht ge währleistet, da diese zur Bearbeitung mit ihrem Stift ein gespannt werden müssen.

In einer bevorzugten Form des Zahnersatzblocks weist er ein Innengewinde auf, welches von einer zweiten Oberfläche durch den Zahnersatzformblock bis zu dem Stift hindurch geht. Die zweite Oberfläche liegt der ersten Oberfläche ge genüber. Hierdurch können nach Fertigung des einteiligen Implantats weitere Elemente auf dieses aufgeschraubt wer den . Die Aufgabe wird weiterhin durch das Verfahren zur Herstel lung eines Zahnersatzteils gelöst. In diesem wird zunächst ein erfindungsgemäßer Zahnersatzformblock bereitgestellt. Das Zahnersatzteil wird durch Materialabtragung aus dem Zahnersatzformblock hergestellt. Diese erfolgt mittels ei nes CAD/CAM-Verfahrens . Dabei wird die Richtung der Materi alabtragung so gewählt, dass der Stift einen Teil des fer tigen Zahnersatzteils bildet. Das Verfahren ermöglicht es also, bekannte CAD/CAM-Techniken einzusetzen, um aus dem Zahnersatzformblock ein einteiliges Zahnersatzteil, insbe sondere ein Implantat, herzustellen.

Anders als bei der Bearbeitung von einteiligen Standardim plantaten, welche mittels ihres Stifts eingespannt werden müssen, kann der Zahnersatzformblock in einem CAD/CAM-Ver- fahren über eine seiner Oberflächen fixiert werden. Es ist vorteilhaft den Stift während der Materialabtragung vor ei nem Kontakt mit Materialabtragungswerkzeugen zu schützen.

So kann verhindert werden, dass das Außengewinde des Stifts beschädigt wird oder dass eine Schädigung einer eventuell vorhandenen Osseointegrationsbeschichtung erfolgt.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird dieser Schutz des Stifts erreicht, indem er während der Ma terialabtragung von einer Abdeckung bedeckt wird.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird in dem CAD/CAM-Verfahren ein virtuelles Schutzvolumen um den Stift herum vorgesehen. Die Materialabtragungswerk zeuge werden dann so gesteuert, dass sie nicht in das Schutzvolumen eingeführt werden dürfen. Wenn der Zahnersatzformblock ein Innengewinde aufweist, welches von der zweiten Oberfläche bis zu dem Stift hin durchgeht, wird das Zahnersatzteil vorzugsweise so herge stellt, dass ein Zahnersatzversorgungelement in das Innen gewinde des Zahnersatzteils eingeschraubt werden kann. Bei dem Zahnersatzversorgungelement kann es sich beispielsweise um ein Abutment handeln. In dieser Ausführungsform bildet das einstückige Zahnersatzteil dann lediglich einen Sockel für das Abutment.

Das erfindungsgemäße Computerprogramm ist eingerichtet, um alle Schritte des Verfahrens auszuführen, wenn es auf einem Rechengerät abläuft. Es ermöglicht die Implementierung un terschiedlicher Ausführungsformen des Verfahrens auf einem Rechengerät eines dentalen CAD/CAM-Systems , ohne hieran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu ist es insbesondere auf einem maschinenlesbaren Datenträger ge speichert .

Durch Aufspielen des Computerprogramms auf ein herkömmli ches dentales CAD/CAM-System, wird ein erfindungsgemäßes dentales CAD/CAM-System erhalten, welches eingerichtet ist, um das Verfahren auszuführen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindungen sind in Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine isometrische Darstellung eines Zahner- satzformblocks gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfin dung .

Fig. 2 zeigt eine Querschnittansicht des Zahnersatzform blocks gemäß Fig. 1. Fig. 3 zeigt eine isometrische Darstellung eines Zahner- sat zformblocks gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung .

Fig. 4 zeigt eine Querschnittansicht des Zahnersatzform blocks gemäß Fig. 3.

Fig. 5 zeigt einen ersten Bearbeitungsschritt eines Zahner- satzformblocks in einem Verfahren gemäß einem Ausführungs beispiel der Erfindung.

Fig. 6 zeigt einen ersten Bearbeitungsschritt eines Zahner- sat zformblocks in einem Verfahren gemäß einem anderen Aus führungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 7 zeigt einen zweiten Bearbeitungsschritt eines Zahn- ersat zformblocks in einem Verfahren gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 8 zeigt eine Querschnittdarstellung eines Zahnersatz teils, welches mittels eines Ausführungsbeispiels des er findungsgemäßen Verfahrens herstellbar ist.

Ausführungsbeispiele

Ein Zahnersatzformblock 10 gemäß einem ersten Ausführungs beispiel der Erfindung ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Er ist quaderförmig und weist eine Oberfläche 11 und eine dieser gegenüberliegende zweite Oberfläche 12 auf. Ein Kern des Zahnersatzformblocks 10 besteht aus Titan als einem in neren Material 13. Auf dieses ist Zirkoniumdioxid als äuße res Material 14 aufgepresst. Dadurch besteht die erste Oberfläche 11 teilweise aus Titan und teilweise aus Zirko niumdioxid, während alle anderen Oberflächen des Zahner- sat zformblocks 10 ausschließlich aus Zirkoniumdioxid beste hen. Das innere Material 13 ist einstückig mit einem Stift 20 ausgebildet, der ein selbstschneidendes Außengewinde aufweist und aus der ersten Oberfläche 11 heraussteht. Das Außengewinde des Stifts 20 ist mit Hydroxylapatit beschich tet .

In einem zweiten Ausführungsbeispiel des Zahnersatzform blocks 10 besteht der Kern des Zahnersatzformblocks 10 aus Titan als einem inneren Material 13. Bei dem äußeren Mate rial 14 handelt es sich um Cobalt-Chrom-Legierung (CoCr) .

In einem dritten Ausführungsbeispiel des Zahnersatzform blocks 10 besteht der Kern des Zahnersatzformblocks 10 aus Titan als einem inneren Material 13. Bei dem äußeren Mate rial 14 handelt es sich um eine Lithiumdisilikat- oder Glaskeramik .

In einem vierten Ausführungsbeispiel des Zahnersatzform blocks 10, das in den Fig, 3 und 4 dargestellt ist, besteht dieser vollständig aus Zirkoniumdioxid, an welches an der ersten Oberfläche 11 der Stift 20 angesetzt ist. Diese be steht im vierten Ausführungsbeispiel aus mit Hydroxylapatit beschichtetem Titan. Zwischen der ersten Oberfläche 11 und der zweiten Oberfläche 12 geht eine Öffnung mit einem In nengewinde 15 durch den Zahnersatzformblock 10 hindurch.

In einem fünften Ausführungsbeispiel des Zahnersatzform blocks 10 weist dieser ebenfalls die in Fig. 3 und 4 darge stellte Struktur auf. Sowohl der Zahnersatzformblock 10 als auch der Stift 20 bestehen aus Zirkoniumdioxid. Der Stift ist mit Hydroxylapatit beschichtet.

In einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in einem dentalen CAD/CAM-System 30 eine gewünschte Form eines Zahnersatzteils festgelegt. Dann wird ein Zahnersatzformblock 10 gemäß einem der voranstehend be schriebenen Ausführungsbeispiele in das CAD/CAM-System 30 eingesetzt und dort an seiner zweiten Oberfläche 12 mittels eines Blockhalters 31 fixiert. Dies ist in Fig. 5 gezeigt. Materialabtragungswerkzeuge 32, 33 werden oberhalb und un terhalb des Zahnersatzformblocks 10 positioniert. Um den Stift 20 herum wird ein virtuelles Schutzvolumen definiert, in welches die Materialabtragungswerkzeuge 32, 33 nicht eindringen dürfen.

Ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ver fahrens unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbei spiel darin, dass auf das virtuelle Schutzvolumen verzich tet wird. Stattdessen erfolgt ein physikalischer Schutz des Stifts 20, indem eine Abdeckung 40 so über diese gestülpt wird, dass sie den Stift 20 vollständig umschließt. Dies ist in Fig. 6 dargestellt.

Mittels der Materialabtragungswerkzeuge 32, 33 erfolgt in beiden Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfah rens, beginnend an der ersten Oberfläche 11, eine Material abtragung aus dem Zahnersatzformblock 10, um so ein Zahner satzteil 50 zu bilden. Wie in Fig. 7 dargestellt ist, ist dieses am Ende der Materialabtragung nur noch über einen Abstich 51 mit dem Zahnersatzformblock 10 verbunden. Nach Entfernen des Abstichs 51 kann das fertige Zahnersatzteil 50, welches einstückig mit dem Stift 20 ausgebildet ist, aus dem CAD/CAM-System 30 entnommen werden.

Wurde das Zahnersatzteil 50 aus einem Zahnersatzformblock 10 gemäß seinem vierten Ausführungsbeispiel· hergestellt, so weist es noch immer das Innengewinde 15 zwischen dem Stift 20 und einer im Zuge der Materialabtragung erzeugten Ober fläche, welche dem Stift 20 gegenüberliegt, auf. Ein Zahn- ersatzversorgungselement 60 in Form eines Abutments kann mittels einer Schraube 61 in das Innengewinde eingeschraubt werden, wie in Fig. 8 dargestellt ist. Die voranstehend beschriebenen Beispiele des Zahnersatz- formblocks und des Verfahrens ermöglichen die einteilige individualisierte Herstellung von Zahnersatzteilen in Form von Implantaten.