用于切削加工的基台一体型修复块及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种用于切削加工的基台一体型修复块，提供了切削加工后无需进行热处理的材料的牙冠块与基台形成一体化并且能以一体化的状态应用于诸如cad/cam加工之类的切削加工的牙科用修复块。


背景技术：

2.目前牙科的主要课题是提高患者美观效果及凭借单日治疗而缩短时间等。为此，牙科主要针对相关的材料与设备等进行了开发，在材料部分主要使用氧化锆、结晶化玻璃及复合材料之类的材料，在设备部分则主要使用计算机辅助设计和计算机辅助制造(computer aided design/computer aided manufacturing；cad/cam)之类的设备。该变化使得牙科能实现满足患者美观要求并凭借着单日修复而缩短牙科治疗时间之类的众多改善效果。但由于患者持续不断的需求及牙科医师的需要而继续以目前使用的先前技术为基础进一步开发出一些方法。
3.修复体根据其材料适用的部位而通常区分为嵌体、高嵌体、牙贴及牙冠等，根据使用用途可区分为临时义齿及永久义齿。所需物性会根据各部位及使用用途而不同，可以根据物性选择材料。作为一例，复合材料(composite)与聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，pmma)具有优异的加工性及审美性，加工后不必另外进行热处理就能直接植入口腔内，但是其物性低于其它材料而主要使用于嵌体或高嵌体，其能发挥出临时义齿的功能。在复合材料方面，目前持续不断地研发具有高物性的复合材料，因此其还能用于小臼齿的牙冠的永久义齿。氧化锆被认为是牙科修复材料中除了金属以外具有最高物性的材料，但其审美性较低并且在加工后需要进一步进行热处理，因此主要用于后齿区牙冠的永久义齿。但目前为了解决该问题而通过诸如改变y2o3(氧化钇)含量之类的方法开发出物性低于现有的氧化锆材料但改善了审美性的氧化锆材料并且正在实现产品化。目前，氧化锆及结晶化玻璃材料的共同问题之一是加工后需要进一步进行热处理而使得治疗时间延长，目前解决该问题也是主要课题之一，先进厂商已经开始推出解决该问题的产品。
4.牙科植牙方式是将金属固定到牙槽骨并且利用以牙科用修复材料制作的牙冠修复突出于牙龈上面的部分，这是一种在牙科治疗方面使用程度持续增加的方法。种植牙主要包括牙冠、基台以及种植体等三个部分，各个部位通过粘固及固定性螺丝等连接。植牙所用牙冠是临时义齿或永久义齿，为了在植入种植牙后连接最终制成的永久义齿之前预先防止功能方面及美观方面的问题而使用。利用该植牙方法的修复中治疗时间较长是其问题之一。
5.另一方面，本技术人曾致力于制造连接有上部结构物的结晶化玻璃块并且就此提出专利申请后获得了授权(韩国授权专利第10-1796196号)。该专利公开了下列方法：利用作为义齿材料的结晶化玻璃块以cad/cam加工方法制作人工牙齿时，将能够发挥芯部功能的高强度氧化锆柱(post)结合到结晶化玻璃块内部的方法；将紧固于植牙种植体(fixture)的金属环结合到氧化锆柱的方法等。具体地，其需要对氧化锆柱(post)利用无机
黏合剂在700℃至900℃下热处理1至2小时而予以粘结的步骤。


技术实现要素：

6.技术问题
7.本发明拟提供一种用于切削加工的基台一体型修复块，其能在牙冠与基台实现一体化的状态下进行诸如cad/cam加工之类的切削加工，能在块状态下通过切削加工制成诸如临时义齿或永久义齿等人工牙齿并且在切削加工后无需进一步进行热处理，缩短植牙修复的治疗时间而能实现单日修复手术。
8.技术方案
9.本发明的一实施形态提供一种用于切削加工的基台一体型修复块，该基台一体型修复块为切削加工后无需进行热处理的材料的牙冠块与基台形成一体化的用于切削加工的牙科用修复块，其中，一体化通过含有聚合性有机化合物的固化物的粘结层实现，该固化物包含分散在有机基质内的选自硅酸钡(bao3si)及二氧化硅(sio2)中的至少一种无机填充剂，该有机基质由(a)选自2,2-双[4-(2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙氧基)苯基]丙烷(2,2-bis[4-(2-hydroxy-3-methacryloyloxy propoxy)phenyl]propane，bis-gma)、三乙二醇二甲基丙烯酸酯(triethylene glycol dimethacrylate，tegdma)及二脲烷二甲基丙烯酸酯(diurethane dimethacrylate，udma)中的两种以上化合物与(b)选自甲基丙烯酸羟乙酯(2-hydroxy ethyl methacrylate，hema)、双[2-[(2-甲基-1-氧代烯丙基)氧]乙基]二氢苯-1,2,4,5-四羧酸酯(bis[2-[(2-methyl-1-oxoallyl)oxy]ethyl]dihydrogen benzene-1,2,4,5-tetracarboxylate，pmdm)及10-甲基丙烯酰氧癸二氢磷酸酯(10-methacryloyloxydecyl dihydrogen phosphate，10-mdp)中的两种以上化合物的固化物形成。
[0010]
在优选的一个实施形态中，(a)化合物可以是三乙二醇二甲基丙烯酸酯与选自2,2-双[4-(2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙氧基)苯基]丙烷及脲烷二甲基丙烯酸酯(urethanedimethacrylate，udma)中的至少一种化合物的混合物。
[0011]
在优选的一个实施形态中，切削加工后无需进行热处理的材料的牙冠块能包含选自聚甲基丙烯酸甲酯系高分子(pmma)、陶瓷-树脂复合材料、氧化锆及结晶化玻璃中的至少一种材料。
[0012]
在优选的一实施形态中，陶瓷-树脂复合材料可以是选自甲基丙烯酸羟乙酯(hydroxy ethyl methacrylate，hema)、2,2-双[4-(2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙氧基)苯基]丙烷(2,2-bis[4-(2-hydroxy-3-methacryloyloxy propoxy)phenyl]propane，bis-gma)、三乙二醇二甲基丙烯酸酯(triethylene glycol dimethacrylate，tegdma)、二脲烷二甲基丙烯酸酯(diurethane dimethacrylate，udma)、脲烷二甲基丙烯酸酯(urethane dimethacrylate，udm)、联苯二甲基丙烯酸酯(biphenyldimethacrylate，bpdm)、n-甲苯甘氨酸-甲基丙烯酸缩水甘油酯(n-tolylglycine-glycidylmethacrylate，ntge)、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(polyethylene glycol dimethacrylate，peg-dma)及低聚碳酸酯二甲基丙烯酸酯(oligocarbonate dimethacrylic esters)中的两种以上聚合性有机化合物与选自硅酸钡系结晶化玻璃、白榴石系结晶化玻璃、氧化铝、氧化锆及玻璃质中的一种以上无机物的固化物。
[0013]
在本发明的一个实施形态中，基台可以包含选自钛或它们的合金及氧化锆中的一种以上材料。
[0014]
在本发明优选的一个实施形态中，固化物可以是基于光固化或热固化的固化物。
[0015]
在本发明优选的一个实施形态中，与粘结层邻接的牙冠表面或基台表面能利用酸蚀刻或喷砂进行表面处理。
[0016]
而且，本发明提供一种用于切削加工的基台一体型修复块的制备方法，包括以下步骤：步骤s1，准备切削加工之后无需进行热处理的材料的牙冠块；步骤s2，准备基台；步骤s3，按照预设的基台形状对牙冠块进行孔加工；步骤s4，在基台上涂布包含聚合性有机化合物的粘结性组合物；步骤s5，将涂布有粘结性组合物的基台紧固到进行了孔加工的牙冠块上；步骤s6，将紧固有基台的牙冠块予以固化而使得基台与牙冠块一体化，其中，所使用的包含聚合性有机化合物的粘结性组合物包含：(a)选自2,2-双[4-(2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙氧基)苯基]丙烷、三乙二醇二甲基丙烯酸酯及二脲烷二甲基丙烯酸酯中的两种以上化合物；(b)选自甲基丙烯酸羟乙酯(2-hydroxy ethyl methacrylate，hema)、双[2-[(2-甲基-1-氧代烯丙基)氧]乙基]二氢苯-1,2,4,5-四羧酸酯(bis[2-[(2-methyl-1-oxoallyl)oxy]ethyl]dihydrogen benzene-1,2,4,5-tetracarboxylate，pmdm)及10-甲基丙烯酰氧癸二氢磷酸酯(10-methacryloyloxydecyl dihydrogen phosphate，10-mdp)中的两种以上化合物；(c)选自硅酸钡(bao3si)及二氧化硅(sio2)中的至少一种无机填充剂；以及(d)光引发剂或热引发剂。
[0017]
在本发明一个优选实施形态的修复块的制备方法中，能对于在步骤s3进行了孔加工的牙冠块的表面进一步进行利用酸蚀刻或喷砂的表面处理。
[0018]
在本发明的一个优选实施形态的修复块的制备方法中，可在步骤s4中利用酸蚀刻或喷砂对基台表面进行表面处理后对其涂布包含聚合性有机化合物的粘结性组合物。
[0019]
在本发明的一个实施形态中，步骤s6能以在350nm至450nm的波长下进行光固化或者在80至150℃下进行热固化的方式进行。
[0020]
而且，本发明提供一种基台一体型人工牙齿，该基台一体型人工牙齿通过对上述一个实施形态的用于切削加工的基台一体型修复块进行cad/cam加工或激光铣削而得到。
[0021]
在此，人工牙齿可以是临时义齿或永久义齿。
[0022]
有益效果
[0023]
本发明的用于切削加工的基台一体型修复块能在基台与牙冠实现一体化的块状态下进行诸如cad/cam等切削加工之类的严苛的机械加工，能凭此制成适合个别患者的诸如临时义齿或永久义齿等人工牙齿并且在切削加工后不需要进一步进行热处理，切削加工后植入与基台实现一体化的牙冠就能完成植牙手术而得以缩短植牙修复的治疗时间，从而能实现单日修复手术。
附图说明
[0024]
图1是用于切削加工的基台一体型修复块的示意图。
具体实施方式
[0025]
下面结合附图更详细说明本发明。
[0026]
本发明的前述及更多的样态将通过结合附图说明的优选实施例进一步得到清楚表述。下面将通过本发明的该实施例详细说明以便让本领域技术人员容易理解并予以再现。
[0027]
完成了手术的种植牙的结构通常包括种植体(fixture)、基台(abutment)及牙冠(crown)。种植体嵌入牙槽骨后随着时间流逝而出现骨粘连并发挥支撑作用。基台是连接到种植体上的部位并发挥出把种植体和扮演牙齿角色的牙冠加以连接的功能，通常以粘固(cementation)方法连接到牙冠。该手术通常分为几个阶段地实行而花费较长时间。
[0028]
图1是本发明的用于切削加工的基台一体型修复块的示意图，该基台一体型修复块为切削加工后无需进行热处理的材料的牙冠块1与基台2形成一体化的用于切削加工的牙科用修复块，一体化通过含有聚合性有机化合物的固化物的粘结层4实现。
[0029]
考虑到最终需要连接种植体(fixture)，该修复块包括螺丝路径3，考虑到切削加工而包含了心轴(mandrel)5。
[0030]
为了使各种材料的基台2与切削加工后无需进行热处理的材料的牙冠块1形成一体化并且在该状态下进行诸如cad/cam加工或激光铣削之类的切削加工，一体化的方法及材料能扮演重要角色。
[0031]
在这一方面，优选地，粘结层含有聚合性有机化合物的固化物。即，优选地，利用聚合性有机化合物的固化反应，使基台2与牙冠块1实现一体化。尤其是，此时，可以根据固化物的化学组成而进行克服了基台2与牙冠块1在材料方面的差异的粘结，具体地，固化物包含分散在有机基质内的选自硅酸钡(bao3si)及二氧化硅(sio2)中的至少一种无机填充剂，该有机基质由(a)选自2,2-双[4-(2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙氧基)苯基]丙烷、三乙二醇二甲基丙烯酸酯及二脲烷二甲基丙烯酸酯中的两种以上化合物与(b)选自甲基丙烯酸羟乙酯、双[2-[(2-甲基-1-氧代烯丙基)氧]乙基]二氢苯-1,2,4,5-四羧酸酯及10-甲基丙烯酰氧癸二氢磷酸酯中的两种以上化合物的固化物形成。
[0032]
在此，(a)化合物是能表现出可涂布于各材料的粘性的有机化合物，优选地，混用低粘度与高粘度的化合物，具体地，优选三乙二醇二甲基丙烯酸酯(triethylene glycoldimethacrylate，tegdma)与选自2,2-双[4-(2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙氧基)苯基]丙烷及二脲烷二甲基丙烯酸酯(urethanedimethacrylate，udma)中的至少一种化合物的混合物。
[0033]
所述(b)化合物能作为提高各材料粘结力的粘结性化合物。
[0034]
而且，为了提高粘结层的物性，优选地，无机填充剂包含硅酸钡(bao3si)与二氧化硅(sio2)中的至少一种化合物时能提高有机-无机之间粘结力。
[0035]
此时，关于粘结层4，能根据牙冠块的材料与基台的材料而适当地调节有机基质及无机填充剂的含量、用于形成有机基质的(a)化合物及(b)化合物之间的混合比等因素。
[0036]
关于如前所述的粘结层，固化物可以是基于光固化或热固化的固化物。
[0037]
在本发明的用于切削加工的基台一体型修复块中，优选地，牙冠块1以切削加工后无需进行热处理的材料形成，这是因为，如果是在块状态下通过切削加工完成了预设形状的状态下进一步进行热处理才能呈现所需物性的材料，则进一步进行热处理工艺时其尺寸会出现变化，这是需要解决的问题。在这一方面，优选地，本发明的修复块中牙冠块包含选自聚甲基丙烯酸甲酯系高分子(pmma)、陶瓷-树脂复合材料、氧化锆及结晶化玻璃中的至少
hexafluorophosphate，dpihp)及4-辛氧基二苯碘六氟锑酸盐(p-octyloxy-phenyl-phenyl iodonium hexafluoroantimonate，oppi)中的一种以上光增感剂，可以是光聚合引发系统，催化剂包括诸如相对具有亲水性的芳香族的4-二甲基氨基苯甲酸乙酯(ethyl-4-dimethylaminobenzoate，edmab)或亲水性脂肪族的甲基丙烯酸二甲氨乙酯(2-(dimethylamino)ethyl methacrylate，dmaema)之类的叔胺。
[0047]
另一方面，优选地，热引发剂能在80至150℃进行热固化，作为一例，可包括过氧化二苯甲酰(benzoyl peroxide，bpo)之类的过氧化物系引发剂。
[0048]
在准备切削加工之后无需进行热处理的材料的牙冠块的步骤s1中，和牙冠块1相关的材料等如前所述。此时，牙冠块可以装载心轴(5)。
[0049]
而且，在准备基台的步骤s2中，和基台2相关的材料等如前所述。
[0050]
按照预设的基台形状对备妥的牙冠块进行孔加工的步骤s3按照结构进行孔加工以便基台粘着于通常包含心轴(5)在内地制作的牙冠块1。在此，“按照预设的基台形状”可理解为考虑到修复体的最终植入而包括用于连接到种植体(fixture)的螺丝路径3的结构。
[0051]
优选地，与粘结层4邻接的牙冠块的表面或基台的表面如前所述地是表面处理层，在这一方面，优选地，对于在步骤s3进行了孔加工的牙冠块的表面进行利用酸蚀刻或喷砂的表面处理并且将其与涂布有粘结性组合物的基台2加以紧固。
[0052]
另一方面，优选地，基于相同的理由，在基台上涂布包含聚合性有机化合物的粘结性组合物的步骤s4中，也可以利用酸蚀刻或喷砂对基台表面进行表面处理后对其涂布包含聚合性有机化合物的粘结性组合物。
[0053]
此时，优选地，在步骤s3与步骤s4全部进行表面处理或者仅仅在其中的某一步骤中进行。
[0054]
在如前所述将涂布有粘结性组合物的基台紧固到进行了孔加工的牙冠块上的步骤s5之后，包括将紧固有基台的牙冠块予以固化而使得基台与牙冠块一体化的步骤s6。
[0055]
随着基台与牙冠块之间如前所述通过同时固化反应实现一体化，能够有效地提高层间结合力。
[0056]
此时，优选地，步骤s6以在350nm至450nm的波长下进行光固化或者在80至150℃下进行热固化的方式进行。
[0057]
依据如前所述的制备方法，通过特定聚合性有机化合物的固化反应使各种材料的牙冠块1与各种材料的基台2实现一体化而不必进行严苛的热处理就能通过较为温和的工艺进行一体化，从而能解除牙冠块材料物性变化之类的隐患。
[0058]
而且，通过如前所述的方法得到的用于切削加工的基台一体型修复块能按照患者的需求直接进行cad/cam加工或激光铣削而制作基台一体型人工牙齿，当直接与种植体(fixture)连接时，能够缩短植牙修复的治疗时间，从而而得以实现单日植牙手术。
[0059]
尤其是，在与基台实现一体化的修复块状态下进行诸如cad/cam加工或激光铣削之类的切削加工时也能具有优异的粘结强度与剪切结合强度而能确保机械稳定性，基台与牙冠的一体化能进一步减少个别手术所致细菌侵入所造成的二次感染的可能性。
[0060]
如前所述地通过基台一体型修复块的切削加工而得到的人工牙齿能根据牙冠块的材料成为临时义齿或永久义齿。
[0061]
前文结合附图所示一个实施例说明了本发明，但其仅仅是例示而已，本领域技术
人员可由此实施各种变形及等同的其它实施例。
[0062]
工业实用性
[0063]
本发明涉及一种用于切削加工的基台一体型修复块，提供了切削加工后无需进行热处理的材料的牙冠块与基台一体化并且能以一体化的状态应用于诸如cad/cam加工之类的切削加工的牙科用修复块。
[0064]
本发明的用于切削加工的基台一体型修复块能在基台与牙冠实现一体化的块状态下进行诸如cad/cam等切削加工之类的严苛的机械加工，能凭此制成适合个别患者的诸如临时义齿或永久义齿等人工牙齿并且在切削加工后不需要进一步进行热处理，切削加工后植入与基台实现一体化的牙冠就能完成植牙手术而得以缩短植牙修复的治疗时间，从而能实现单日修复手术。