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OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

11 Número de publicación: 2 235 360

51 Int. Cl. : A61C 13/00

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ESPAÑA

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TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA

T3

86 Número de solicitud europea: 98944388 .2

86 Fecha de presentación: 11.09.1998

87 Número de publicación de la solicitud: 1011512

87 Fecha de publicación de la solicitud: 28.06.2000

54 Título: Método para la fabricación de puentes dentales artificiales, de cerámica.

30 Prioridad: 12.09.1997 SE 9703311

73 Titular/es: SANDVIK AKTIEBOLAG

811 81 Sandviken, SE

45 Fecha de publicación de la mención BOPI:

01.07.2005

72 Inventor/es: Salomonson, Jonas y

Oden, Agneta

45 Fecha de la publicación del folleto de la patente:

74 Agente: Durán Moya, Carlos

ES 2 235 360 T3

01.07.2005

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, 1 – 28036 Madrid

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DESCRIPCIÓN Método para la fabricación de puentes dentales artificiales, de cerámica. La presente invención se refiere a un método para la fabricación de puentes dentales artificiales, con exactitud de forma, en un material cerámico de alta resistencia, con métodos de metalurgia de polvo, así como por unión de dos o más partes cerámicas entre sí. La Patente U.S.A. 5.342.201 da a conocer un método de fabricación de reparaciones de dientes artificiales para reparación de dientes naturales o implantes, consistiendo en un núcleo de alta resistencia sinterizado densamente, cerámico, con recubrimiento de porcelana dental por métodos de metalurgia de polvo. El objetivo de la presente invención consiste en conseguir una técnica de fabricación racional para puentes dentales en material cerámico de alta resistencia sinterizado de forma densa, utilizando técnicas modernas de polvos metalúrgicos, técnicas de alineación o registro y técnicas de unión. Los puentes dentales realizados, por ejemplo, en alúmina de alta resistencia sinterizada de modo denso, ofrecen una combinación de resistencia mecánica, biocompatibilidad y estética, que en general no es posible con los materiales dentales y métodos habituales destinados a los puentes dentales. La presente invención se refiere a un método para la fabricación de puentes dentales artificiales en un material cerámico sinterizado de alta densidad por unión de dos o más piezas cerámicas sinterizadas de modo denso con ayuda de técnicas de fabricación de vidrio o de sinterización. Las piezas individuales, cuya superficie interna, que se debe acoplar contra una o varias superficies dentales preparadas o topes artificiales, están realizadas por formación de una mezcla de polvo cerámico contra la superficie de un cuerpo, de manera que dicha superficie está realizada utilizando un método de lectura óptica tridimensional o mecánica, en el que las superficies de los dientes preparados o topes artificiales y sus relaciones mutuas son registrados, de manera directa en la boca o en un modelo, por ejemplo, en escayola, después de lo cual las superficies registradas son reproducidas en un formato a mayor escala, por ejemplo, con ayuda de una máquina de fresado controlada por ordenador, de manera que la amplificación es calculada considerando la contracción del material cerámico durante el sinterizado hasta densidad completa, con adición del intersticio deseado requerido para el cemento de acuerdo con las patentes U.S.A. 5.342.201 y U.S.A. 5.080.589. La figura 1 muestra una sección transversal de un diente natural con una corona dental artificial. En esta figura, A= porcelana dental, B= núcleo, Y= superficie externa del núcleo, I= superficie interna del núcleo, C= cemento, P= superficie preparada del diente, S= borde de preparación, E= esmalte, D= dentina y F= pulpa. La figura 2 muestra una sección transversal de un puente que contiene tres partes unidas. El puente está cementado sobre dos dientes de soporte. Estos dientes de soporte pueden tener un tope vital (U1) o un tope artificial (U2) fabricado en alguna aleación dental, material cerámico o un polímero reforzado. El puente contiene dos coronas de dientes artificiales, según la figura 1, y con un elemento central de puente 2

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(“pontic”) (V), como sustituto del diente que se ha perdido. Estas unidades son unidas a elevada temperatura mediante la adición de un vidrio, que en condiciones de fusión humedecen el material del núcleo y se extiende hacia adentro del intersticio entre las partes individuales del puente. Durante el enfriamiento, el vidrio se solidificará y se obtiene una unión de alta resistencia (Q) que une las unidades que forman el puente. El puente consta de un núcleo (B) con porcelana dental (A) aplicada como revestimiento. Un puente puede ser cementado sobre más de dos dientes de soporte preparados, conteniendo, por lo tanto, más de un elemento de puente (“pontic”). Los dientes de soporte pueden ser preparados también para añadidos postizos o recubrimientos. Los recubrimientos pueden ser realizados tanto para superficies bucales como linguales. Los dientes de soporte pueden ser también implantes o topes artificiales. Tal como se ha mostrado en la figura 2, los puentes dentales artificiales son realizados como núcleo en una cerámica densamente sinterizada (B) con porcelana dental (A) como recubrimiento. El núcleo consiste en dos o más partes unidas entre sí con un vidrio que es tratado térmicamente y que se une por fusión/solidificación. El puente es fijado contra los topes (U1) y (U2), por ejemplo, mediante un cemento. El polvo cerámico puede ser realizado según diferentes métodos bien conocidos para los artesanos conocedores de esta técnica. Se puede utilizar una técnica tradicional de polvo metalúrgico, en la que los diferentes componentes son mezclados y molidos en estado seco o húmedo con agua o un disolvente, por ejemplo, alcohol, como líquido de moldeo. A la emulsión cerámica se añaden lubrificantes u otros productos de unión de tipo orgánico, en caso necesario, en el momento adecuado del procedimiento. El material de base cerámico del núcleo comprende preferentemente uno o varios óxidos biocompatibles (incluyendo fosfatos, silicatos y sulfatos), con aditivos de carburos, siliuros, nitruros o boruros con o sin metal de unión además de coadyuvantes convencionales de sinterización. El material de base puede comprender también otras cerámicas de alto rendimiento que son biocompatibles, tales como nitruros, oxinitruros, sulfuros, oxisulfuros o fases similares, así como materiales cerámicos que contienen alógenos. Son ejemplos de óxidos biocompatibles, que pueden formar una matriz base para el cuerpo cerámico, óxidos tales como Al2 O3 , TiO2 , MgO, ZrO2 y ZrO2 con aditivos en cantidades menores hasta 10 mol% Y2 O3 o MgO (ZrO2 parcialmente o completamente estabilizado). En una realización preferente, el material cerámico comprende >50% preferentemente >85% de Al2 O3 con aditivos de coadyuvantes de sinterización convencionales. Es importante que el material cerámico sea sinterizado para conseguir porosidad cerrada, que para un material óxido significa, como mínimo, 98% de la densidad teórica, pero a efectos de asegurar una buena resistencia mecánica, el material debe tener preferentemente una densidad de más de 99%, proporcionando la mejor resistencia las densidades superiores a 99,5%. De acuerdo con la presente invención, las unidades de puente, tales como los acoplamientos para dientes y uno o varios elementos de puente (“pontics”) como sustitutos para los dientes que se han perdido, son realizadas con la técnica de las patentes U.S.A. 5.342.201 y U.S.A 5.080.589. Como

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alternativa a la técnica convencional de prensado y sinterizado, el cuerpo puede ser producido mediante EPD (Depósito Electroforético) a efectos de conseguir su sinterizado posterior de manera convencional. Las unidades de puente deben ser unidas a continuación con elevada exigencia de resistencia y acoplamiento en el puente unido. Para obtener un acoplamiento aceptable, las unidades de puente deben permanecer en sus posiciones respectivas durante la totalidad del proceso de unión. Al realizar el proceso de unión con las unidades de puente colocadas sobre una matriz de refractario, por ejemplo, una réplica de refractario de un modelo base de la situación en la boca, la posición de las unidades de puente pueden ser bloqueadas durante el proceso de unión y es posible obtener un acoplamiento óptimo. Se puede utilizar un vidrio como material de unión que debe tener las propiedades características de humidificar el material cerámico densamente sinterizado, es decir, el vidrio debe tener una energía superficial más baja a la temperatura utilizada durante el proceso de unión que el material cerámico de las unidades de puente. Este vidrio fundido se extenderá fácilmente sobre las superficies de las unidades de puente a efectos de reducir su energía superficial. El vidrio fundido debe tener una baja viscosidad, a efectos de tener posibilidad de extenderse hacia adentro del intersticio existente entre las unidades de puente. Además, el vidrio debe tener la propiedad característica de que reacciona, ni demasiado poco ni en exceso, con el material cerámico de las unidades de puente a efectos de conseguir una unión óptima entre el vidrio y el material cerámico de la unión. Para conseguir este efecto, el vidrio debe contener los mismos óxidos metálicos que el material de las unidades de puente. Esta cantidad

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debe ser menor que el nivel de saturación de los óxidos metálicos mencionados en el vidrio a la temperatura de unión. El coeficiente de dilatación térmica debe ser menor o igual que el material cerámico de las unidades de puente a efectos de evitar la generación de roturas durante el enfriamiento. La temperatura de fusión del vidrio debe ser mayor que la temperatura de fusión de la porcelana de revestimiento a efectos de evitar distorsiones del puente durante el horneado subsiguiente de la porcelana. La unión debe ser diseñada de manera que se obtenga un determinado bloqueo mecánico en la dirección de la fuerza principal a efectos de obtener una resistencia óptima. Si el proceso de unión de las unidades de puente se realiza con una repetición o réplica refractaria correcta del modelo base, una unión de forma correcta y con características del vidrio, de acuerdo con lo anteriormente indicado, el puente resulta muy resistente a la compresión y al mismo tiempo el ajuste puede ser óptimo. Un ejemplo de componentes principales importantes en un compuesto de vidrio que funciona satisfactoriamente cuando se efectúa la unión de alúmina pura es el siguiente: SiO2 32 mol%, B2 O3 24 mol%, Al2 O3 18 mol% así como La2 O3 12 mol%. Un puente unido con vidrio puede ser recubierto sustancialmente con una o varias capas de porcelana dental a efectos de obtener una estética satisfactoria. La ventaja con la fabricación de puentes con la técnica según la presente invención es que, por ejemplo, la alúmina de alta resistencia y densamente sinterizada puede ser unida entre sí, lo que tiene como resultado un puente dental de elevada resistencia, acoplamiento óptimo y una estética que no se puede obtener con puentes dentales convencionales, por ejemplo, de cerámica metálica.

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REIVINDICACIONES 1. Método para la fabricación de puentes dentales artificiales que consisten en un núcleo individual (B) de alta resistencia, sinterizado con alta densidad, cerámico, con un recubrimiento de porcelana (A) por métodos de metalurgia de polvo, caracterizado porque las piezas individuales de puente sinterizadas de forma densa son unidas a un núcleo del puente con un vidrio, que en condiciones de fusión humedece el material cerámico del núcleo y por lo tanto se extiende hacia adentro del intersticio entre las partes del puente y reacciona con la cerámica de manera tal que el vidrio durante el enfriamiento forma una unión resistente entre las piezas individuales del puente de tipo cerámico, sinterizadas con alta densidad. 2. Método, según la reivindicación 1, caracterizado porque el material de núcleo consiste en un material cerámico de alta resistencia con una densidad relativa mayor de 98%. 3. Método, según la reivindicación 1, caracterizado porque el material del núcleo cerámico consiste en

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uno o varios de los óxidos Al2 O3 , Ti2 , MgO, ZrO2 ó ZrO2 conteniendo hasta 10 mol% Y2 O3 , MgO ó CaO. 4. Método, según la reivindicación 1, caracterizado porque el vidrio utilizado para la unión tiene una energía superficial a la temperatura de unión es más baja que la energía superficial del material del núcleo densamente sinterizado. 5. Método, según la reivindicación 1, caracterizado porque el vidrio contiene los mismos óxidos metálicos que el material de núcleo en una cantidad que se encuentra debajo del grado de saturación de los mencionados óxidos metálicos en el vidrio a la temperatura de unión. 6. Método, según la reivindicación 1, caracterizado porque el vidrio tiene un coeficiente de dilatación térmica más bajo o igual que el coeficiente de dilatación térmica del material de núcleo sinterizado de forma densa. 7. Método, según la reivindicación 1, caracterizado porque el vidrio contiene los siguientes constituyentes principales: SiO2 32 mol%, B2 O3 24 mol%, Al2 O3 18 mol% así como La2 O3 12 mol%.

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