ЛИТЕЙНЫЙ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ СПЛАВ Российский патент 2001 года по МПК A61C13/20 A61K6/04 

Изобретение относится к медицинской технике и может использоваться в ортопедической стоматологии для изготовления зубных протезов методом литья.

Устранение возникшего изъяна в зубных рядах достигается зубным протезированием, в зависимости от вида патологии, ее глубины и динамики выбирают конструкцию протеза из разновидности известных и используемых в современной стоматологической практике.

С точки зрения требований, предъявляемых к материалам протезов, основополагающими являются прочностные характеристики, износостойкость, гигиенические и косметиические свойства, биосовместимость с тканями пародонта, себестоимость и ряд других качеств.

Использованные до последнего времени материалы в какой то мере удовлетворяли упомянутым требованиям, особенно при дифференцированном выборе, в зависимости от зубного дефекта и вида протеза.

Однако имеются существенные недостатки, снижающие потребительский эффект и удовлетворенность пациентов. Например, нержавеющая сталь коронок мостовидных протезов в паре с используемым серебряным припоем генерирует барьерную разность электрических потенциалов, вредную для здоровья человека и разрушающую со временем само соединение.

Важным требованием является технологичность материала и будущего изделия из него. Так, в широко используемом в настоящее время литейном производстве протезов решающую роль играют подготовка компонентного состава по соотношению компонентов, чистоте шихтовых материалов, режимы плавки и т.д. Очень узкие пределы допустимых отклонений удорожают производство и потребительские цены.

Материаловедческая наука предлагает новые более усовершенствованные литейные материалы, характеризующие уровень техники для предлагаемого изобретения.

Известен литейный стоматологический сплав [1] под шифром "Dental D 23/23", содержащий в составе: никель - 23%, хром - 23%, кремний, марганец, алюминий, ниобий - 5%, железо - остальное.

Сплав имеет повышенную по сравнению с нержавеющей сталью коррозионную стойкость, жидкотекучесть, что важно для литья малообъемных и малоразмерных протезных деталей. Недостатками материала являются низкий уровень биомеханической совместимости и как следствие функциональная узость, высокий удельный вес, сложность технологии.

Известен литейный стоматологический сплав [2] "BUGODEN...CCS VAC."(КХС), содержащий в составе: кобальт - 63%, хром - 27%, молибден - 5%, никель - 3,5%, кремний, марганец, углерод - 1,5%.

Сплав предназначен для изготовления цельнолитых высоконагруженных съемных бюгельных протезов, шинирующих аппаратов, кламмеров, коронок, мостов. Достоинствами отмечены оптимальное сочетание высокого предела прочности и пластичности. Окисная пленка, образующаяся на поверхности сплава, позволяет наносить на сплав керамические покрытия.

Недостатки сплава - низкая биомеханическая совместимость, высокий удельный вес. Сплав не поддается штамповке, паянию, изгибу.

Известен литейный стоматологический сплав [1] "NiCr - DENT N S vas", содержащий в составе: хром - 25%, молибден - 9,5%, кремний, марганец, сера - 4%, никель - остальное.

Сплав имеет высокий предел текучести, твердость, доступная обработке протезов борами из обычных инструментальных сталей, высокопрочную окисную пленку с хорошей адгезивностью с металлической основой и керамическим покрытием.

Недостатки сплава - низкая биомеханическая совместимость, высокий удельный вес, сложность технологии с наличием глубокого вакуума.

Улучшенные по сравнению с аналогами качества, с точки зрения вышеупомянутых критериев, имеют литейные стоматологические сплавы, содержащие в своем составе титан.

Известен литейный стоматологический сплав [2], содержащий в составе никель и титан в приближенном соотношении по 50%. По наибольшему сходству с предлагаемым этот сплав выбран в качестве прототипа.

Изготовленные из сплава протезы практически не имеют усадки, легко припасовываются на гипсовые модели, позволяя снизить толщину и степень препарирования зубов под протезы, слабо окисляются в полости рта, увеличивая их срок службы.

Недостаток прототипа - низкая эластичность и зависящая от нее низкая биомеханическая совместимость. Тонкоструктурные элементы протезов, несущие большую механическую нагрузку (например, каркасы бюгельных съемных протезов), неэластичны и как следствие непрочны. Для увеличения их прочности необходимо увеличивать объем материала, а следовательно, увеличивать вес протеза.

Технический результат предлагаемого изобретения - повышение эластичных свойств материала и сопутствующих этому биомеханической совместимости, прочности, деформационной и ретенционной износостойкости.

Указанный технический результат достигается тем, что в литейный стоматологический сплав, содержащий никель и титан, дополнительно включены молибден, железо, медь и кобальт в весовом соотношении (проценты):
Титан - 44-46
Молибден - 0,2-2,0
Железо - 0,1-1,5
Медь - 0,1-1,0
Кобальт - 0,1-0,5
Никель - Остальное
Присутствие легирующих добавок придает сплаву свойства, отличные от прототипа, обеспечивая достижимость указанного результата. Комплексные испытания сплава и сопоставительная оценка технических характеристик выявили ряд его технологических и функциональных достоинств.

1. Высокая жидкотекучесть. Позволяет отливку зубопротезных изделий сложной и тонкой конфигурации (фиг. 1-3) без вакуумирования, с высокой однородностью структуры материала.

Низкий процент усадки. Дает возможность минимизировать технологические припуски литейных форм, припасовку протезов, препарирование опорных поверхностей зубов.

Низкая температура плавления. Предъявляет меньшие требования к материалам литейных форм, к режимам литья.

2. Сверхэластичность. Терминология соответствует резиноподобному поведению материала при приложении и снятии знакопеременных деформационных нагрузок. В предлагаемом материале величина максимально возможной деформации, возвращаемой после снятия нагрузки, достигает не менее 2,5% и соответствует живым тканям. Совпадение деформационных характеристик минимизирует и практически исключает макросдвиги и перегрузки на поверхности раздела материал - ткань организма. Это, в свою очередь, приводит к снижению реакции окружающих тканей, включая реакцию при многократной нагрузке. Таким образом достигается снижение объема используемого материала, необходимого для функционирования, и как следствие снижается вес протеза. Последнее достоинство усиливается низким удельным весом сплава.

Материал-прототип не обладает свойством сверхэластичности с биомеханической точки зрения, несовместим с тканями организма.

3. Имеющиеся, и в том числе перечисленные, физико-механические достоинства сплава обусловливают его потребительские преимущества.

а) При изготовлении литых съемных бюгельных протезов достигается стабильная и прочная фиксация их на оставшихся опорных зубах.

б) Повышается равномерность распределенного жевательного давления по длине зубного ряда и альвеолярного отростка.

в) Позволяет отказаться от амортизаторов жевательного давления, используемых при заболевании пародонта.

г) Снижается травмирующее действие ретенционных плеч кламмеров на зубы.

На иллюстрациях представлено:
Фиг. 1-3. Фото каркасов бюгельных съемных протезов.

Фиг. 4. Бюгельный протез из предлагаемого сплава.

Достижимость технического результата подтверждена использованием производства сплава и стоматологических протезов из него в Медико-инженерном центре (г. Томск), НИИ Медицинских материалов при Сибирском физико-техническом институте (г. Томск) и Сибирском медицинском университете.

Конкретный пример использования приводится по истории болезни Щ., 45 лет, обратившейся за стоматологической помощью 25.05.1998 г. Диагноз заболевания при осмотре: генерализованный пародонтит верхней челюсти, осложненный частичной вторичной адентией. Полное отсутствие зубов нижней челюсти, подвижность II - III степени оставшихся зубов верхней челюсти.

Для лечения использован литейный стоматологический сплав с составом: титан - 45% весовых, молибден 1,0%, железо 0,5%, медь - 0,5%, кобальт - 0,3%, никель - остальное.

Сплав изготовлен методом индукционной плавки.

Из указанного сплава методом индукционной плавки с центробежной разливкой жидкой фазы изготовлен цельнолитой съемный протез с T-образными кламмерами.

После проведения курса противовоспалительной терапии удалены зубы с III степенью подвижности. Изготовленный протез наложен с опорой на оставшийся ряд зубов формулы 4,2 ⊥ 5 со II степенью подвижности и оголением корней на 1/3.

Достигнута хорошая фиксация протеза, нормальное функционирование в процессе жевания. Прослежены положительные результаты за 9 месяцев.

Источники, использованные при составлении описания
1. Литейные стоматологические сплавы. Реклама ТОО "Дента" г. Новосибирск, ул. Объединения, 39
2. С.Д. Богословский. Высококачественное литье в зубопротезной технике. М. "Медицина", 1977, стр. 25.

3. Патент N 2111722, МКИ A 61 C 13/20. Способ изготовления литого металлического каркаса зубного протеза (прототип).

Изобретение используется в ортопедической стоматологии и предназначено для изготовления тонкоструктурных и высоконагруженных зубных протезов и отдельных элементов методом литья. Сплав содержит в составе (в весовых процентах): титан 44 - 46, молибден 0,2 - 2,0, железо 0,1 - 1,5, медь 0,1 - 1,0, кобальт 0,1 - 0,5, никель остальное. Технический результат - повышение эластичных свойств материала и сопутствующих этому биомеханической совместимости, прочности, деформационной и ретенционной износостойкости. 4 ил.

Литейный стоматологический сплав, содержащий никель и титан, отличающийся тем, что в состав дополнительно включены молибден, железо, медь и кобальт в общем весовом соотношении (проценты):
Титан - 44 - 46
Молибден - 0,2 - 2,0
Железо - 0,1 - 1,5
Медь - 0,1 - 1,0
Кобальт - 0,1 - 0,5
Никель - Остальное