專利名稱：應用新的玻璃組合物制備牙科玻璃柱和支持柱,及生產玻璃柱的方法
技術領域：
本發明涉及應用新的玻璃組合物制備牙科玻璃柱和支持柱，及生產玻璃柱的方法。
背景技術：
牙齒缺失擾亂了牙列的完全咬合及咀嚼的協調。忽視這些強烈影響身體和精神的協調。臼齒缺失最常發生，這最初可通過插入齒橋取代。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。這問題只能通過可移動的義齒來解決。由于缺乏替代牙而咀嚼不足可反過來影響胃腸功能。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，此種利用可引發本領域熟知的問題。
1994，11月1日簽發的匈牙利專利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。根據以上專利的齒橋包括常規的金屬橋體和一個或多個用其錐形末端附著于金屬橋體的玻璃根。該專利的要素是，支持金屬齒橋的玻璃根通過熔鑄玻璃制得，并和牙托的形狀相適應，且玻璃根，或在有若干玻璃根時，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，融化的玻璃條被壓入用常規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的玻璃模子，冷卻后，正對牙齦的側邊被研磨并切除，玻璃根被臨時固定于模型上并固定于事先制備的金屬齒橋內。由德國牙醫1936年從玻璃罐制得的玻璃根與描述的方法類似，它是僅通過研磨而非融化。
根據以上提到的匈牙利專利，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使用與牙齦形狀相符的支持柱(可能多個)可顯著提高。對圓形或橢圓形橫截面形狀的固定元件的性質可提出許多要求。最重要的要求如下
a)耐受咀嚼引起的緊張力的適當剛性，對口中發生的化學反應的長期耐受性，b)用于人體時長期的組織耐受性及惰性，c)用于牙科實驗室條件下的合適的軟化特性及可塑性，從而使其結構保持惰性，及在咀嚼時得以保持其剛性。
根據經驗，無機玻璃特別符合這些要求。然而，大多數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抵抗力來耐受眾所周知的咀嚼時的高壓和剪切力。非應變的(unstrained)硅酸鹽玻璃似乎很適于此目的，其彈性模數通常在500到800mPa，其壓縮強度與傳統的塑料材料相比很高。
該玻璃5-7的Mohs硬度對制造不會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性質惡化。盡管根據本發明的應用很明顯并不象牙齒一樣暴露于很強的腐蝕，這種玻璃對磨損也有高抵抗性。
這種玻璃的導熱和導電性很低。沒有在口腔內形成自發電池及加速口腔中由其它金屬制造部件發生腐蝕的危險。
插入的結構材料優選具有化學抵抗性。硅酸鹽玻璃通常符合這一要求。然而，應考慮玻璃和接觸玻璃的溶液如唾液間的合成反應。這種反應可分為相互作用的兩個過程。作為第一過程的結果，氫離子由溶液中到達玻璃表面，通過緩慢擴散進入玻璃內部。同時，堿性離子尤其是鈉離子以與氫離子相等的數量進入溶液。這部分過程使溶液成為堿性。第二過程導致玻璃的聚合物結構緩慢降解，其間所有組成玻璃的成分進入溶液。在正常人體溫度下，這兩個過程通常都很緩慢的進行，然而，根據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/或對有機體有害的毒性材料的溶解。
結構材料的選擇及所用技術的簡單性也是重要的因素，即在通常的牙科力學實驗室里，支持柱能很容易地、并在很短時間內形成，并固定在橋中。從這個角度來看，牙的玻璃支持柱有顯著優越性。本發明的玻璃支持柱可簡單地加熱到合適的溫度，然后壓到石膏模的合適位置上，優選使用用于該目的工具，并且逐漸冷卻以避免不希望的應力。上面提到的匈牙利專利不能完全符合上述要求。
附圖簡述下面將參考圖對本發明進行進一步解釋，其中
圖1表明用于制作支持柱的預先形成的玻璃柱產品的制造過程，圖2是預先形成產品及在應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其形式賦形的支持柱的橫截面。
發明詳述本發明的一個目的在于提供一種完全生物可容的材料，它也可以商業制備以便產品各部分的物理和化學特性都恒定地符合上述主要要求。
根據本發明，通過使用具有以下組成的玻璃組合物達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4-4，2.10-6K-1.
壓縮強度120-150mPa.
抗酸性水解類型I.
抗堿性水解類型II.
檢查組合物時表明除了主要成分外，可包括伴隨雜質少量鋅和鎂(Zn，0.01％和MgO 0.006％)，而它們呈惰性不能導致刺激性及對身體的損害。組合物不含有對身體有害的鉛或鋇。
軟化溫度是足夠低的，以便用牙科力學實驗室現有的熱源能使材料成形。這一優越的性質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抵抗性。一方面低堿含量是有利的，因為因腐蝕而從玻璃進入有機體的物質量很小，即使有可忽略量的溶解成分也是無毒的。另一方面由于低鈉濃度，腐蝕也不會導致牙齦附近pH值的顯著升高，是有利的。
本發明的另一目的是由上述玻璃組分制造的玻璃支持柱，優選以適用于牙科力學的形式提供。
根據前述匈牙利專利中描述的過程，通過將玻璃條壓在模型上形成玻璃根。玻璃條必須在相當的長度下熔化，當將其壓入模型時，熔化的根易于在玻璃條的縱向軸上變形。因此，方法很復雜，如果沒有合適的技能有很高的失敗的危險。
本發明的玻璃材料組合物及其相應的物理和化學特性是穩定的，易于操作。根據本發明優選的玻璃生產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產生不期望的污染，因此優選將其除去)中，其組分符合上述內容的玻璃原材料于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力，因為加熱的玻璃因材料組分不同在外界溫度下會以不同的方式反應。本發明的玻璃迅速冷卻可能導致不期望的應力，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。
這樣產生的條構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該技術冷卻已完成的產品。
優選的支持柱制備過程如下事先制備的玻璃條用加熱爐加熱至900-1200℃，在預熱至600-700℃的加壓模中壓成型并通過另一爐維持在600-700℃。加壓模優選維持在此溫度，由于更高的溫度時材料會粘附于工具，更低的溫度時產品冷卻得太快而帶來有害的應力。玻璃制成壓模的形狀后(約1秒)，它將通過火焰與玻璃條分離，支持柱通過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一鉆石盤垂直于縱向軸拋光，從而便于牙科技術人員將來的工作。
這樣形成的支持柱可供商用或直接使用。
牙科技術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。
軟化的材料通過垂直于網的移動壓至預先制備的石膏模的預定部位，接著將其表面置于火焰上短暫地反復加熱，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力。
正對受壓表面的支持柱末端利用目前用于玻璃工業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粘合劑固定于完工的齒橋。
由根據本發明的玻璃生產的支持柱和/或本發明的支持柱已用于150例病人，通過進行定期的大體檢查，X-射線對照，和可能時檢查固定而后來移去的齒橋。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。
權利要求
1.以下成分的玻璃在牙科力學目的中的應用。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，其特征在于根據權利要求1的玻璃組合物制得。
3.根據權利要求2的玻璃柱的生產方法，其特征在于將玻璃組合物分加熱至900-1200℃，在壓模中壓成型，然后一步持續冷卻至室溫。
4.根據權利要求1的玻璃組合物或根據權利要求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用。
全文摘要
本發明涉及應用新的玻璃組合物制備牙科玻璃柱和支持柱,及生產玻璃柱的方法。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,最優選用于當作為齒橋支持的其后牙缺失時。
文檔編號C03C4/00GK1229352SQ96180440
公開日1999年9月22日 申請日期1996年7月19日 優先權日1996年7月19日
發明者拉斯茲洛·內梅思 申請人:拉斯茲洛·內梅思