專利名稱：用于自外向內制備層狀牙科器械的體系和方法
技術領域：
本發明通常涉及用于制備牙科器械的體系和方法，特別地涉及用于制備層狀牙科器械的體系和方法。
背景技術：
通過磨削經壓實且熱處理的玻璃或玻璃陶瓷粒子的本體而制得一些現有的由玻璃或玻璃陶瓷材料形成的牙齒修復體(如牙冠)。這種本體可通過如下制得首先通常與有機粘結劑一起機械壓實(例如單軸壓制)無機粉末。所得經壓實本體的形狀可受限于所用壓實工具的形狀。在一些情況中，可獲得圓柱形或立方體形本體。然后，這種經壓實本體可經受熱處理以增加所述經壓實本體的機械強度。這種熱處理可在引起所述粉末的至少部分燒結的溫度下發生。在這種燒結步驟過程中，所述經壓實粉末的本體的密度可增加。然后可將所得經壓實和熱處理的本體粘結固定至框架中或附接至支持器(holder)以將它們準備用于磨削至所需形狀(例如牙冠或牙面)。然后可從所述框架移除經磨削的本體。由于所述經壓實粉末的低機械強度，機械加工未經熱處理的經壓實本體可能是不可能的。另外，在一些現有牙科體系中，將芯銑削然后燒結(例如至全密度)。也可從研磨坯銑削鑲面，并例如使用在所述芯和鑲面之間形成中間層的漿料而將所述鑲面熔合至所述芯。然后可將所述鑲面燒結至所述芯。此外，在一些現有牙科體系中，可使用以鑲面漿料逐層覆蓋芯的手動過程(例如使用小刷子)制造牙齒修復體(如牙冠)。在施用每一層之后可包括燒制步驟。

發明內容
本發明的一些方面提供了一種制備層狀牙科器械的方法。所述方法可包括提供模具，所述模具包括層狀牙科器械的外部形狀的負像(negative)。所述方法還可包括將漿料設置于所述模具中，形成所述層狀牙科器械的第一層。所述方法還可包括提供固體結構，并將所述固體結構壓入模具中的漿料中，所述固體結構包括所述層狀牙科器械的第二層的正形(positive shape)0本發明的一些方面提供了一種制備層狀牙科器械的方法。所述方法可包括提供模具，所述模具包括層狀牙科器械的第一層的負像。所述方法還可包括提供壓模，所述壓模包括所述層狀牙科器械的第二層的正形。所述方法還可包括將第一漿料設置于所述模具中， 并將所述壓模壓至模具中的第一漿料中以形成腔體，所述腔體包括在所述第一漿料中的第二層的負像。所述方法還可包括從所述第一漿料中移除所述壓模，并將材料設置于所述腔體中以形成所述層狀牙科器械的另一層，其中所述材料包括牙芯(dental core)和第二漿料中的至少一種。本發明的一些方面提供了一種制備具有η層的層狀牙科器械的方法。所述方法可包括提供模具，所述模具包括層狀牙科器械的層η-1的負像。所述方法還可包括將漿料設置于所述模具中，以形成所述層狀牙科器械的層η-1。所述方法還可包括將牙芯壓至所述漿料中，使得所述牙芯形成所述層狀牙科器械的層η的至少一部分。本發明的一些方面提供了一種制備層狀牙科器械的體系。所述體系可包括第一部分和第二部分，所述第一部分包括層狀牙科器械的第一層的負像，所述第二部分包括所述層狀牙科器械的第二層的正形。所述體系還可包括第一漿料，所述第一漿料被配置為設置于所述第一部分和第二部分之間，使得所述第一漿料形成所述層狀牙科器械的第一層。本發明的一些方面提供了一種制備層狀牙科器械的體系。所述體系可包括第一部分和第二部分，所述第一部分包括層狀牙科器械的第一層的負像，所述第二部分包括所述層狀牙科器械的第二層的正形。所述體系還可包括第三部分，所述第三部分包括所述層狀牙科器械的第三層的正形。通過考慮詳細說明和附圖，本發明的其它特征和方面將變得清楚。


圖1為根據本發明的一個實施例的方法的示意性流程圖，并示出根據本發明的一個實施例的體系。
具體實施例方式在詳細說明本發明的任何實施例之前，應當理解本發明在其應用中并不受限于在下文描述中提及的或下列附圖中所示的結構細節和部件布置。本發明可具有其他實施例， 并且能夠以多種方式實踐或實施。另外應該理解的是，本文中所用的用語和術語的目的是為了進行說明，不應被認為是限制性的。本文中所用的“包括”、“包含”或“具有”以及它們的變化形式意在涵蓋其后所列舉的項目及其等同項目以及附加項目。除非另有規定或限制，否則術語“聯接”及其變化形式被廣泛地使用并涵蓋直接和間接的連接。此外，術語“聯接”不限于物理或機械連接或聯接。應當理解，可利用其它實施例并且在不脫離本發明的范圍的情況下可以進行結構或邏輯改變。本發明通常涉及用于制備層狀牙科器械，如牙齒修復體的體系和方法。在一些實施例中，可需要一種牙科器械(如牙齒修復體)，其不僅滿足性能或材料要求，還與相鄰的天然牙齒表面在視覺上不可區分。例如，如果朝向器械的外表面的一個或多個層比內層更半透明，使得所述器械(例如修復體)更加逼真地模仿天然牙齒的外觀，則層狀牙科器械可具有相比于單層或單個材料器械改進的美感。在一些實施例中，本發明的體系和方法不可以原位或在患者口中進行。相反，在一些實施例中，本發明的體系和方法可在實驗室環境中，如在牙科實驗室中使用。即，在一些實施例中，本發明的方法可稱為試驗臺程序、桌面程序或實驗室程序。本發明的一些體系和方法可例如使用二氧化硅玻璃作為無機粘結劑，經由凝膠澆鑄過程(例如溶膠-凝膠澆鑄過程)制備終形或近終形牙科器械(例如修復體)。多個澆鑄步驟可連續進行以實現層狀結構。本發明的一些體系和方法可包括提供多部分(例如兩部分)模具，所述模具既包括層的外部形狀的負像(例如所得修復體的所需外部形狀的負像)，也包括所述層的內部形狀的正像。在這種體系和方法中，層狀牙科器械可使用凝膠澆鑄過程而形成，所述凝膠澆鑄過程可包括提供模具，所述模具包括層狀牙科器械的外部形狀的負像；將漿料設置于所述模具中；形成所述層狀牙科器械的第一層；提供固體結構，所述固體結構包括所述層狀牙科器械的第二層的正形；以及將所述固體結構壓至所述模具中的漿料中。在一些實施例中，所述模具和所述固體結構可形成兩部分模具。在一些實施例中，所述模具可實際包括超過兩個部分，因為可提供多個“陽”模 (或模具的正像部分)以接連形成內層。例如，第一陽模可與陰模一起使用，以形成牙科器械的第一(外)層，可使用第二陽模(例如與相同的陰模加上所述第一層一起)以形成第二層，所述第二層相對于所述第一層為內層，等等。根據本發明的方法，所述牙科器械的最外層將首先形成，隨后為下一個內層，隨后為下一個內層等。作為結果，本發明的方法有時可稱為制備層狀牙科器械的“自外向內”方法。術語“牙科制品，，應被理解為能用于以及有待用于牙科實驗室在內的牙科或口腔正畸領域中的制品。術語“牙科器械”通常指任何牙科或口腔正畸修復體、牙科研磨坯、假體裝置或它們的組合。所述器械可為準備引入患者口腔中的成品器械、無精修(例如無著色)但具有其最終形狀的器械(即“終形”器械)，或所述器械可為在使用之前經受進一步加工的預成型或近終牙科器械(即“近終形”器械)，如牙科研磨坯。短語“牙科研磨坯”通常指材料的固體坯料(block)，可從所述材料的固體坯料機械加工所需產品(例如牙科修復體)。牙科研磨坯在兩個維度上可具有約IOmm至約30mm 的尺寸，例如，可具有在該范圍內的直徑，并且在第三維度上可具有特定長度。用于制造單個牙冠的坯料可具有約15mm至約30mm的長度，而用于制造牙橋的坯料可具有約40mm至約 80mm的長度。在一些實施例中，用于制備單個牙冠的坯料可具有約24mm的直徑和約19mm 的長度。在一些實施例中，用于制備牙橋的坯料可具有約24mm的直徑和約58mm的長度。術語“機械加工”指通過機器成形材料，并可包括但不限于銑削、磨削、切削、雕刻中的一種或多種，或它們的組合。在一些情況中，銑削比磨削更快且更高性價比。短語“牙科工件”通常指已被進一步加工(例如通過機械加工)以獲得預期成形產品的牙科器具。牙科工件可被進一步加工(例如通過燒結)或直接使用。短語“牙齒修復體”通常用于指可用于牙科領域中的任何修復體，包括但不限于牙冠、部分牙冠、鑲嵌物、填補物、支座、牙橋(例如，包括2部分、3部分、4部分、5部分或6部分牙橋)、植入物、其他合適的牙科制品，和它們的組合。牙齒修復體可包括三維內外表面， 所述三維內外表面包括凸型和凹型結構。相比于其他陶瓷制品(如陶石或鋪路石)，牙齒修復體可相對較小，并可包括銀絲網。牙齒修復體的厚度可由極薄(例如在其邊緣(edge) 和邊(rim)(例如小于約0. Imm))變化至相當厚(例如，在咀嚼或咬合區域(例如高達約 7mm))。在一些實施例中，牙齒修復體的厚度為0. 3mm至0. 5mm。在一些實施例中，所述牙齒修復體可包括如下材料或基本上由如下材料組成玻璃；玻璃陶瓷；多晶陶瓷材料，所述多晶陶瓷材料例如包括氧化鋁(例如Al2O3)、氧化鋯(ZrO2)、部分或完全穩定化的氧化鋯(例如釔穩定的氧化鋯)、二氧化鈦(TiO2)、第II、III和IV主族和第III和IV副族的元素的高強度氧化物，以及它們的混合物；金屬、金屬合金、貴金屬、貴金屬合金或它們的組合(例如鈷合金，如鈷-鉻、鈦合金、金/鉬/鈀合金等，和它們的組合)；以及它們的組合。在一些實施例中，所述牙齒修復體可包括至少兩層，例如，牙芯(或牙骨架)和牙鑲面。短語“牙芯”或“牙骨架”通常指一種固體結構，其可被預制或至少部分預制，然后用作本發明的層狀牙科器械的最內芯或中心層。例如，在一些實施例中，所述牙芯可適于聯接至或安裝至壓樁、植入物支座等中的一種或多種，或它們的組合。短語“牙鑲面”通常指由一個或多個層形成的結構，所述結構可被聯接(例如熔合)至或構建在另一結構(例如牙芯)上以獲得顏色、美觀、紋理、表面性質等，且在一些實施例中，以模仿天然牙齒的外觀。牙芯(有時稱為“牙骨架”)和牙鑲面各自可包括三維內外表面，所述三維內外表面包括凸型和凹型結構。所述牙芯的外表面可對應于所述牙鑲面的內表面。所述牙芯的內表面可對應于制得的壓樁的外表面，而所述牙鑲面的外表面可對應于所需(例如最終)的牙齒修復體。牙芯或骨架可由如下材料的至少一種制成或包含如下材料的至少一種陶瓷、金屬、金屬合金、貴金屬、貴金屬合金和它們的組合。陶瓷的例子可包括但不限于氧化鋁(例如Al2O3)；氧化鋯(ZrO2)；部分或完全穩定化的氧化鋯(例如釔穩定的氧化鋯)；二氧化鈦 (TiO2)；第II、III和IV主族和第III和IV副族的元素的高強度氧化物和它們的組合；以及它們的組合。金屬、金屬合金、貴金屬和貴金屬合金的例子包括但不限于鈷合金(例如鈷-鉻)、鈦合金、金/鉬/鈀合金，和它們的組合。相比于其他骨架(如陶石或鋪路石)，牙芯或骨架可為小的且鑲銀絲網的，并具有高強度。牙骨架的厚度可由極薄(例如在其邊緣和邊(約0. Imm以下))變化至相當厚(例如，在咀嚼區域(高達約7mm))。牙鑲面可包括一個或多個層，所述一個或多個層可被聯接(例如熔合)至或構建于牙科器械的內芯或中心上。牙鑲面也可為小的且鑲銀絲網的物體。然而，牙鑲面的強度比牙骨架更小。牙鑲面可由玻璃和/或玻璃陶瓷材料制成，或包含玻璃和/或玻璃陶瓷材料。 合適的玻璃材料的例子包括但不限于與如下材料的一種或多種組合的二氧化硅(SiO2)氧化鋁(Al2O3)、氧化鉀(K2O)、氧化鈉(Na2O)等，和它們的組合。合適的玻璃陶瓷材料的例子包括但不限于具有玻璃部分和結晶部分的材料，所述玻璃部分包含與如下的一種或多種組合的二氧化硅(SiO2)氧化鋁(Al2O3)、氧化鉀(K2O)、氧化鈉(Na2O)等，和它們的組合，所述結晶部分包含例如白榴石、二硅酸鋰等，和它們的組合。在一些實施例中，重要的是使牙芯的熱膨脹系數(CTE)與牙鑲面(或牙鑲面的一部分)的熱膨脹系數匹配。否則，在一些情況中，在燒制過程中所述鑲面和芯可能不會被正確熔合，這可能導致修復體的破壞。在一些實施例中，玻璃本身(例如包括如上所列配方的一些)可匹配氧化鋯的熱膨脹系數。在一些實施例中，例如，當牙芯包含趨于具有較高CTE 的氧化鋁和/或金屬時，可能需要將結晶材料(例如白榴石)加入形成鑲面的玻璃中。將白榴石加入玻璃可升高玻璃的CTE，也可改進玻璃的機械強度，但也可使用除了白榴石之外的晶體材料。待加入玻璃中的白榴石(或其他晶體相)的量可取決于構成牙芯(牙鑲面將聯接(例如熔合)至所述牙芯)的材料，因為不同金屬和合金具有不同的CTE。表1列出了牙芯和牙鑲面材料的示例性配對。表1僅旨在為說明性的和非限制性的表1 牙芯和牙鑲面材料的示例性配對
權利要求
1.一種制備層狀牙科器械的方法，所述方法包括提供模具，所述模具包括層狀牙科器械的外部形狀的負像； 將漿料設置于所述模具中，形成所述層狀牙科器械的第一層； 提供固體結構，所述固體結構包括所述層狀牙科器械的第二層的正形；以及將所述固體結構壓入所述模具中的所述漿料中。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述固體結構包括牙芯和壓模中的至少一個。
3.根據權利要求1所述的方法，其中將所述固體結構壓入所述漿料中包括將牙芯壓入所述漿料中，使得所述牙芯形成所述第二層的至少一部分。
4.根據權利要求1所述的方法，其中所述固體結構包括壓模，且所述方法還包括從所述漿料中移除所述壓模，以在所述漿料中形成腔體，所述腔體包括所述第二層的負像。
5.根據權利要求4所述的方法，其還包括使用所述腔體作為用于所述牙科器械的第二層的模具。
6.根據權利要求4或5所述的方法，其中所述漿料為第一漿料，且所述方法還包括將第二漿料設置于所述腔體中以形成所述層狀牙科器械的第二層。
7.根據權利要求6所述的方法，其還包括將牙芯壓入所述第二漿料中，使得所述芯形成所述層狀牙科器械的第三層的至少一部分。
8.根據權利要求6所述的方法，其還包括提供第二固體結構，所述第二固體結構包括所述層狀牙科器械的第三層的正形；以及將所述第二固體結構壓入所述第二漿料中。
9.根據權利要求1-8中任一項所述的方法，其中所述第一層形成所述層狀牙科器械的最外層。
10.根據權利要求1-9中任一項所述的方法，其還包括在將所述漿料設置于所述模具中之前，活化所述漿料。
11.根據權利要求1-9中任一項所述的方法，其還包括在將所述漿料設置于所述模具中之前，在所述漿料中引發溶膠-凝膠反應。
12.一種用于制備層狀牙科器械的體系，所述體系包括 第一部分，所述第一部分包括層狀牙科器械的第一層的負像；第二部分，所述第二部分包括所述層狀牙科器械的第二層的正形；以及第一漿料，所述第一漿料被配置為設置于所述第一部分和所述第二部分之間，使得所述第一漿料形成所述層狀牙科器械的第一層。
13.根據權利要求12所述的體系，其中所述第二部分包括牙芯，使得所述牙芯形成所述層狀牙科器械的第二層。
14.根據權利要求12所述的體系，其還包括第三部分，所述第三部分包括所述層狀牙科器械的第三層的正形。
15.根據權利要求14所述的體系，其中所述第三部分包括牙芯，使得所述牙芯形成所述層狀牙科器械的第三層的至少一部分。
全文摘要
本發明涉及用于制備層狀牙科器械的體系和方法。所述體系可包括第一部分和第二部分，所述第一部分包括層狀牙科器械的第一層的負像，所述第二部分包括所述層狀牙科器械的第二層的正形。所述方法可包括提供模具，以及將漿料設置于所述模具中，形成所述層狀牙科器械的第一層，所述模具包括層狀牙科器械的外部形狀的負像。所述方法還可包括提供固體結構，以及將所述固體結構壓入所述模具中的所述漿料中，所述固體結構包括所述層狀牙科器械的第二層的正形。
文檔編號A61C13/00GK102573693SQ201080043187
公開日2012年7月11日 申請日期2010年9月23日 優先權日2009年9月30日
發明者A·赫爾曼, G·舍希納, H·豪普特曼, M·揚斯, M·格特青格爾, M·薩托里 申請人:3M創新有限公司