k 11 N. de publicación: ES k 51 Int. Cl. 5 : A61C 5/10 k 72 Inventor/es: Odén, Agneta y k 74 Agente: Elzaburu Márquez, Alberto

Transcripción

1 k 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA k 11 N. de publicación: ES k 1 Int. Cl. : A61C / k 12 TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA T3 k k k k 86 Número de solicitud europea: Fecha de presentación : Número de publicación de la solicitud: Fecha de publicación de la solicitud: k 4 Título: Incrustaciones artificiales de corona y de cavidad para dientes. k Prioridad: SE k 73 Titular/es: Sandvik Aktiebolag S Sandviken 1, SE Nobelpharma AB k 4 Fecha de la publicación de la mención BOPI: k 72 Inventor/es: Odén, Agneta y Andersson, Matts k 4 Fecha de la publicación del folleto de patente: k 74 Agente: Elzaburu Márquez, Alberto Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 DESCRIPCION Esta invención se refiere a incrustaciones artificiales completamente de cerámica para restaurar lapartesuperiordelacoronadeundiente(incrustación de corona) y una cavidad de un diente (incrustación de cavidad), conformadas con exactitud, como substitución de una estructura de diente perdida. Partiendo de una reproducción negativa del diente preparado y fresando, a partir de esta copia, la superficie que se ajustará dentro de la cavidad preparada, se obtiene una corona de diente o una incrustación de cavidad, que es más fácil de producir y de menor coste. Además, la incrustación de corona y la incrustación de cavidad tienen mayor resistencia y una forma más precisa. Preferiblemente, la superficie exterior se hace de un material cerámico, de alta resistencia, biocompatible, que es sinterizado a alta densidad. Las coronas artificiales de dientes y las incrustaciones de cavidad hechas de metal, son fabricadas hoy principalmente de la manera siguiente: Un dentista hace una preparación en un diente en el que hay que fijar una estructura dental en la boca de un paciente, se hace una impresión y con esta impresión se hace una copia de la preparación en yeso. Sobre este modelo, un técnico dentista prepara una corona de cera. Los dientes adyacentes deben ser considerados, y el técnico dentista debe tener modelos de las dos mandíbulas. Se fija un molde de agujero de colada de cera sobre una de las cúspides de la corona de cera. Se separa la corona de cera del modelo de yeso. La corona de cera con el molde del agujero de colada son cercados en un anillo metálico con una aleación fusible para moldeo a la cera perdida. Se quema la cera y se puede moldear una corona en metal precioso o no precioso. En algunos casos, la corona moldeada puede ser cubierta por una capa fina de porcelana, con objeto de obtener un color de la corona del diente similar al color de los dientes naturales. En lugar de porcelana se puede utilizar material plástico. La fabricación de coronas de diente de vidrio está muy próxima a la técnica descrita anteriormente, con la diferencia de que después del moldeo se pinta sobre la superficie una capa delgada de porcelana y se calcina con objeto de dar a la corona del diente los colores individuales de los dientes. Las coronas fabricadas principalmente de porcelana pueden ser hechas con la técnica de porcelana dental convencional sobre una lámina hecha de una aleación de metal precioso. Las coronas e incrustaciones de cavidad, de porcelana, se pueden hacer también con la técnica de porcelana dental convencional sobre un modelo del obturador. El material en este modelo no tiene cambios de dimensión en el calentamiento hasta 10 C. Cuando la corona de diente o la incrustación de cavidad están listos, se retira el modelo del obturador por chorro de arena. Los métodos complicados y de larga duración descritos anteriormente son utilizados para fabricar coronas e incrustaciones de cavidad, que se ajustarán en cavidades preparadas individualmente en dientes naturales. El problema con el material utilizado ahora (porcelana, vidrio, etc) en coronas artificiales de dientes es su fragilidad, que con frecuencia da una rotura temprana y estas coronas artificiales e incrustaciones de cavidad deben ser substituidas más o menos regularmente. El documento WO 87/06 41 se refiere a un método y una instalación para la producción de cuerpos insertados para la reconstrucción artificial de dientes y miembros humanos, etc. El documento describe la utilización de herramientas para mecanizar piezas en bruto que copian los contornos exteriores de una réplica (fresado por copiadora). El documento EP-A (publicado el ) es una solicitud europea más antigua, con fecha de prioridad de 23/02/89 y que solo debe ser considerada bajo el Art. 4(3)(4) EPC para el propósito de innovación, se refiere a otro desarrollo del método considerado en el documento WO/ El documento describe la aplicación relativa a coronas de diente cerámicas, en la que la compensación de la contracción que se produce durante la sinterización del material cerámico, se puede realizar en la operación del fresado por copiadora. El documento EP-A se refiere a material cerámico de mica-cordierita-vidrio y a su utilización en coronas de diente, etc. El método principal de preparar los productos es el método de la cera perdida seguido por colada. Objetos y sumario de la invención Un objeto de la presente invención es proporcionar coronas artificiales de diente e incrustaciones de cavidad que sean más fáciles y, en consecuencia, más baratas de fabricar y, además, tengan mayor resistencia y exactitud de forma. Otro propósito es hacer una incrustación de cavidad o una incrustación de corona de diente utilizando material cerámico densamente sinterizado, de alta resistencia, siempre que las exigencias de alta resistencia, exactitud de forma (que significa compensar la contracción queseproduce durante la sinterización) puedan ser combinadas con las exigencias sobre la aplicaciónde porcelana referentes a calcinación, adherencia, biocompatibilidad y estética. Breve descripción de los dibujos La Fig. 1 es un diente natural con una incrustación de cavidad artificial (de puntos). Esta figura explica qué cortes transversales son mostrados por la Fig. 2 y la Fig. 3. La Fig. 2 es un corte transversal de un diente natural con una incrustación de cavidad. La Fig. 3 es un corte transversal de una raíz empastada de un diente natural, con una incrustación de cavidad. La Fig. 4 es un diente natural con una incrustación de corona de diente (de puntos). Esta figura explica qué cortes transversales son mostrados por la Fig. y la Fig. 6. La Fig. es un corte transversal de un diente natural con una incrustación de corona de diente. La fig. 6 es un corte transversal de una raíz empastada de un diente natural, con una incrustación de corona de diente. Descripción detallada de las realizaciones preferidas La Fig. 1 muestra una incrustación de cavi-

3 dad en un diente. En la figura, el límite entre la cavidad y la incrustación de cavidad está indicado pori,elejedeldienteporx. La Fig. 2 muestra un corte transversal de una incrustacióndecavidadenundientenatural.en la figura, la capa de revestimiento está indicada por A, el núcleo hecho de cerámica sinterizada densa por B, el cemento por C, la superficie fresada por copiadora del núcleo por D, la superficie preparada de la cavidad por E, la pulpa como F ylaraíz del diente natural por H. La Fig. 3 muestra un corte transversal de un diseño alternativo para una raíz de diente empastada, las mismas letras significan las mismas cosas que en la Fig. 2, mientras que una raíz empastada está indicado por G. La Fig. muestra un corte transversal de una incrustación de corona de diente en un diente natural, y la Fig. 6 muestra un corte transversal de un diseño alternativo para una incrustación de corona de diente para una raíz de diente empastada, las mismas letras significan las mismas cosas que en la Fig. 2 y la Fig. 3. En cada una de las Figuras, la incrustación de corona de diente artificial o la incrustación de cavidad son la combinación del núcleo B con la capa de revestimiento A. Ellas están fijados en la cavidad preparada E con el cemento C. De acuerdo con la presente invención, se hacen incrustaciones de corona de diente artificiales e incrustaciones de cavidad, en los cuales el núcleo está prefabricado de un material biocompatible, dando a la parte de la superficie exterior del núcleo D dimensiones tales como para ajustarse dentro de una preparación E, la cual puede ser una preparación para una incrustación de cavidad o una preparación para una incrustación de corona de diente o un ramal del canal de la raíz. Un material biocompatible para el núcleo es un material que no sea tóxico y no cause daño en los tejidos bucales o no dé efectos del sistema no deseados. Además, este material no debe dar ninguna decoloración ni, por otra parte, efectos no deseados al material de la capa de revestimiento. Las incrustaciones de corona de diente y las incrustaciones de cavidad son fijadas en las cavidades por cementación. La presente invención permite una considerable simplificación de la mano de obra del técnico dentista. Con la ayuda de modelos de yeso de las dos mandíbulas y con el núcleo prefabricado colocado en el modelo de la preparación del diente, un técnico dentista puede hacer el diseño final de la incrustación de corona de diente o la incrustación de cavidad y, al mismo tiempo, controlar su función y tamaño. Para hacer la capa de revestimiento, se necesita un horno de porcelana o un aparato para prensar el material compuesto de la capa de revestimiento. El método de hacer una corona de diente o una incrustación de cavidad para ajustarse en una preparación existente, de acuerdo con la presente invención, disminuye esencialmente el tiempo de producción de estas estructuras y al mismo tiempo aumenta la resistencia y la precisión relativa a la exactitud de la forma. De acuerdo con la invención, se pueden hacer núcleos cerámicos fresando por copiadora la reproducción negativa de las cavidades preparadas (E). Este fresado por copiadora da la superficie límite de la incrustación de corona de diente o de la incrustación de cavidad con la cavidad (D). Se hace una reproducción negativa haciendo una impresión del diente preparado o un modelo de este diente junto con sus dientes adyacentes. El material de impresión llena toda la cavidad y cuando se retira del diente la impresión, esta impresión comprende la superficie (D) y los puntos de contacto con los dientes adyacentes. A partir de la impresión, se ajusta el material más próximo a la superficie (D) para tener esta superficie (D) dentro de límites para el fresado por copiadora. Los contactos con los dientes adyacentes dan la limitación en la dirección distal media. El contorno exterior a la cavidad es preparado manualmente con práctica de mecanizado de técnica dental convencional. Una reproducción negativa puede ser, por ejemplo, una impresión Kerr o una impresión de silicona. El núcleo de acuerdo con la invención está hecho de un material cerámico biocompatible densamente sinterizado, de alta resistencia. Sobre el núcleo obtenido se deposita la capa de revestimiento, de manera que el producto final será una corona de diente o una incrustación de cavidad queseajustadentrodelapreparación existente y a todo el conjunto real del diente. Como se puede ver en la Fig. 2 y la Fig. 3 las incrustaciones de cavidad están hechas como un núcleo de material cerámico densamente sinterizado (B) con una capa de revestimiento (A). Ellas están fijadas, por ejemplo por cementación, en la cavidad preparada. La capa delgada de cemento (C) une las paredes de la cavidad preparada (E) con la parte de la superficie de la incrustación de cavidad o de la incrustación de corona de diente, que ha sido hecha de manera que esta superficie (D) se ajuste con gran precisión en la cavidad preparada (E). La capa de cemento puede tener un espesor < 0 µm, preferiblemente 2-7 µm. Las incrustaciones de corona de diente artificiales están hechas como un núcleo cerámico densamente sinterizado (B), con una capa de revestimiento (A). Como se puede ver en la Fig. 6, la preparación de una raíz de diente empastada se extiende hacia abajo dentro de los canales de la raíz, para tener una retención óptima de la corona de diente. La capa de revestimiento (A) puede ser hecha de porcelana o plástico dentales. El cementado de las estructuras puede ser hecho, por ejemplo, con cemento de iónomero vítero, cemento dental de fosfato, o se puede utilizar alguna resina. En el último caso, puede ser una ventaja tratar con silano las superficies (D) de las estructuras que serán unidas con las superficies preparadas de la estructura del diente. Las paredes de esmalte de la cavidad preparada pueden ser decapadas y las paredes de dentina de la cavidad preparada (E) pueden ser tratadas con dentina adhesiva antes de que las restauraciones anteriormente descritas sean cementadas con resina, la cual podría comprender partículas de relleno de, por ejemplo, material cerámico o polímero. La preparación de la cavidad se hace sin ensancharla por su base. Los vaciados más anchos por su base 3

4 pueden ser bloqueados con algún cemento, por ejemplo, cemento para vidrio. El polvo cerámico puede ser hecho por varios métodos bien conocidos. Se pueden utilizar técnicas metalúrgicas de polvo tradicionales, en donde son mezclados los diferentes componentes y molidos en condiciones secas o húmedas, con agua o con un disolvente inorgánico (por ejemplo, alcoholes) como líquido de molturación. También puede utilizarse la denominada técnica SOL-GEL en donde se depositan juntos diferentes materiales oxidados de una solución de agua o se coprecipitan de alcóxidos metálicos en, por ejemplo, alcohol anhidro, por adición controlada de agua. También se puede utilizar una combinación de diferentes técnicas, utilizando la técnica SOL-GEL para depositar una capa superficial de óxido de metal deseado o un material en polvo. Dependiendo de la elección del método de formación, se pueden añadir al polvo cerámico lubricantes u otros aglomerantes orgánicos cuando se necesite, en momentos adecuados del proceso, como es convencionalmente conocido. También son posibles otras vías de preparación del material cerámico, tales como la de reacción de sinterización, en donde un metal adecuado es oxidado, nitrado, etc. Por ejemplo, el aluminio puede ser oxidado a alúmina bajo proceso controlado cuidadosamente. Estos métodos permiten el preconformado o el refuerzo por fibras, por ejemplo, en un fieltro infiltrado con metal líquido. Muchas de las cerámicas monolíticas que son biocompatibles pueden tener una característica de fragilidad si ellas no son sinterizadas a aproximadamente plena densidad, más de 98% y preferiblemente > 99,% de la densidad teórica. Sin embargo, estas cerámicas pueden ser reforzadas porun número de mecanismos de endurecimiento. Partículas finamente dispersas, laminillas, filamentos de metal o fibras elevan la tenacidad a la fractura del material compuesto. Aditivos típicos son los nitruros, carburos, boruros o mezclas de ellos del grupo IV-IV de los metales de transición o de los elementos Al o Si. La tenacidad puede ser conseguida también por la denominada tenacidad por transformación, es decir, adiciones de ZrO 2 inestabilizado o ZrO 2 estabilizado con Y 2 O 3, MgO o CaO. Las adiciones de estos últimos óxidos no excederán del 2% en peso, pero deberían ser mayores del 2% en peso. Las mejores características se obtienen con 3-12% en peso de ZrO 2. El polvo con lubricantes y/u otros aglomerantes orgánicos está frío compactado isostáticamente, prensado uniaxialmente, moldeado por colada, moldeado a presión, moldeado por inyección o compactado de cualquier otra manera adecuada. El cuerpo compactado tiene dimensiones tales que comprende material suficiente para el fresado por copiadora de la forma exterior del núcleo que se ajustará dentro de la cavidad preparada (E). Durante este fresado por copiadora se debe considerar la contracción del sinterizado. Así pues, la superficie (D) fresada por copiadora debe estar agrandada para que el cuerpo compactado tenga dimensiones tales que después de la contracción producida durante el subsiguiente proceso de sinterizado a alta densidad, tenga la forma externa geométrica deseada (D) que se ajustará con gran exactitud dentro de la cavidad preparada (E). El cuerpo cerámico puede también ser presinterizado antes de ajustar el fresado por copiadora de la superficie (D) a la cavidad preparada (E). Todas las otras superficies son preparadas próximas a la forma final antes del sinterizado final. Es importante que el material cerámico sea sinterizado a porosidad cerrada, lo que significa, para un material óxido, al menos el 9% de densidad teórica, pero con objeto de asegurar una buena resistencia mecánica el material debería tener preferiblemente una densidad por encima del 98%, mientras que las densidades por encima del 99,% dan la mejor resistencia. El sinterizado puede tener lugar en vacío o en una atmósfera de hidrógeno, bajo presión atmosférica normal o bajo presión incrementada en relación con la sobrepresión de sinterizado o el compactado isostático en caliente o, alternativamente, por prensado en caliente. Al 2 O 3 altamente pura llega a ser translúcida durante el sinterizado a densidad total, en vacío o en atmósfera de hidrógeno, lo que es una ventaja cuando hay que imitar dientes naturales. Material de óxido puro puede ser sinterizado al aire, pero algunos materiales compuestos deben ser sinterizados en una atmósfera inerte o controlada. Se da al núcleo una forma externa para que se facilite el depósito de la capa de revestimiento. La forma externa puede ser tal que sea aproximadamente similar a los dientes naturales. Después del sinterizado final, las superficies del núcleo pueden necesitar algún rectificado, especialmente las superficies externas exteriores a la cavidad preparada. Este rectificado será hecho con la incrustación de cavidad o la incrustación de corona sobre un modelo del diente preparado. Si se utiliza como capa de revestimiento porcelana dental con un coeficiente de expansión térmica adaptado al material del núcleo, la porcelana se adherirá mejor. En el caso de Al 2 O 3 como material del núcleo, habrá un enlace químico entre el Al 2 O 3 yla porcelana. Esto significa que la superficie externa del núcleo no necesita ningunos elementos de retención. Cuando se utilizan otros materiales de capa de revestimiento, por ejemplo, plástico, los elementos de retención mecánica pueden necesitar, por ejemplo, acanaladuras, picaduras, o elementos de retención sobre la superficie externa sinterizada, o un tratamiento de silano de la superficie. También se puede dar al núcleo una forma tal que la incrustación cerámica de cavidad o la incrustación cerámica de corona de diente no necesiten ningún material de capa de revestimiento. La superficie de la incrustación de cavidad o de la incrustación de corona de diente que es una parte de la superficie externa del diente reparado debe ser en este caso rectificada y pulida a una superficie de espesor 0,- µm, preferiblemente 0,-1 µm, antes de la cementación. El material cerámico de base del núcleo comprende preferiblemente uno o varios óxidos biocompatibles (incluyendo fosfatos, silicatos y sulfatos), con los aditivos de carburos, siliciuros, nitruros o boruros con o sin metal aglutinante (preferiblemente metales del grupo del hierro) además de ayudas al sinterizado convencionales. 4

5 El material de base comprende también otros productos cerámicos biocompatibles de altas características, tales como nitruros, oxinitruros, carburos, etc. Ejemplos de los dos primeros materiales son Si 3 N 4,Si 2 N 2 O, sialon, AlN, AlON, etc. Ejemplos de óxidos biocompatibles, que pueden formar la matriz de base del cuerpo cerámico, son Al 2 O 3, TiO 2,MgO,ZrO 2 yzro 2 (parcial o totalmente estabilizado con cantidades de hasta 2% en peso de Y 2 O 3, MgO o CaO). También, componentes tales como SiC, TiN, TiC, TiB 2,Si 3 N 4, u otros carburos o nitruros biocompatibles de los grupos IV, V o VI pueden estar presentes como partículas con un tamaño de < 2 µm, preferiblemente < µm y/o como filamentos metálicos (cristales simples en forma de pelo) con una relación de longitud a diámetro >, preferiblemente > y/o fibras (policristalinas) con un diámetro > µm y/o como simples laminillas de cristal con un diámetro aproximado de -0 µm, preferiblemente - µm, y un espesor de 1- µm, preferiblemente 1-4 µm. La cantidad de filamentos, fibras y/o laminillas no debería exceder del % del volumen, preferiblemente menos del % del volumen. En una realización preferida, el material cerámico comprende > 0% en peso de Al 2 O 3, preferiblemente > 8%, con aditivos de ayudas al sinterizado convencionales. Con objeto de incrementar la resistencia, se puede añadir < 2 %enpesodezro 2, preferiblemente 3-12%, y/o -% en peso de filamentos de SiC, preferiblemente -%. Con objeto de obtener un color adecuado, se pueden elegir componentes coloreados. Aditivos, por ejemplo, 0,1-% en peso, preferiblemente 0,-% en peso de TiN y/o ZrN darán incrustaciones de cavidad e incrustaciones de corona de diente basados en Al 2 O 3 conuntinte amarillo desvanecido. Los principios, realizaciones preferidas y modos de operación de la presente invención han sido descritos en la anterior especificación. Sin embargo, la invención que se prevé protegeraquí, no es para estar construida como limitada a las formas particulares descritas, ya que estas deben ser consideradas como ilustrativas, más que restrictivas. La invención está ilustrada adicionalmente en relación con el siguiente Ejemplo que debe ser considerado como ilustrativo de la presente in vención. Sin embargo, debería ser comprendido que la invención no está limitada a los detalles específicos del ejemplo. Ejemplo Un núcleo para ajustar una cavidad preparada en un molar de acuerdo con la Fig. fue hecho a partir de un polvo con la composición aproximada de 99,8% en peso de Al 2 O 3 y0,% en peso de MgO. Bloques (1 mm x 1 mm x mm) del polvo fueron compactados uniaxialmente y presinterizados a 10 C. Se hizo una impresión del diente con la cavidad preparada con una masilla de un material de impresión de silicona. Esta impresión contenía la reproducción negativa (D) de las paredes (E) de la cavidad preparada. Se retiró cuidadosamente con un raspadorelmaterialdeimpresión exterior al límite (I). Apartirdelaimpresión, con la utilización de los bloques presinterizados, la superficie (D) fue fresada por copiadora y al mismo tiempo agrandada auntamaño tal que permitiera una contracción del 16,% durante el sinterizado. Desde el límite (I) la superficie externa del núcleo fue fresada y mecanizada a un espesor mínimo del núcleo de 1,2 mm en la dirección de los ejes a través del diente. El sinterizado fue realizado al aire durante 2 horas a 1 C. Después del sinterizado, el núcleo tenía una densidad relativa de 99,% y un espesor mínimo de 1 mm en la dirección de los ejes a través del diente. Se hizo una impresión ordinaria de la mandíbula completa y a partir de esta impresión se hizo un modelo de yeso de la mandíbula. El núcleo se ajustó perfectamente en el interior de la cavidad preparada y fue calentado sobre la superficie porcelana dental disponible comercialmente. La primera capa de porcelana comprendió aproximadamente un 0% de Al 2 O 3 y fue calentada a 1 C durante minutos. Durante el calentamiento, el horno estuvo bajo vacío, pero cuando fue alcanzada la temperatura final de calentamiento, el calentamiento fue realizado bajo presión atmosférica. El resto de la corona fue calentado a 9 C. La porcelana dental se combinóquímicamente con la alúmina sin ningún espacio vacío entre la porcelana y el núcleo densamente sinterizado. La incrustación de corona se ajustó perfectamente sobre el modelo del diente y estuvo lista para ser cementada con métodos convencionales en la cavidad del diente en la boca de un paciente. 6

6 REIVINDICACIONES 1. Un método de hacer una incrustación de corona de diente artificial o una incrustación en una cavidad de un diente para ajustarse en el interior de una cavidad de diente preparada, que comprende: formar una reproducción negativa de dicha cavidad; fresar por copiadora un núcleo a partir de dicha reproducción negativa incluyendo una superficie que sobresale de dicha cavidad y una superficie externa; y aplicar una capa de revestimiento a al menos parte 1 de dicha superficie externa de dicho núcleo, caracterizado porque el citado núcleo consta de un material cerámico biocompatible con una densidad relativa > 9%, y porque el material cerámico del núcleo comprende al manos uno de los óxidos Al 2 O 3, TiO 2,MgO,ZrO 2 yzro 2 con hasta un 2% en peso de al menos uno de Y 2 O 3,MgOy CaO, siendo realizado dicho fresado por copiadora sobre un cuerpo compactado o presinterizado, después de lo cual el cuerpo es sinterizado a dicha densidad final

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