義歯の化学機械研磨

专利摘要:
本開示は、義歯製作中に義歯を清浄にし研磨するための組成物および方法に関する。義歯の製作に使用した石膏鋳型を溶解組成物浴に一定期間浸漬し、そしてそれによりその石膏鋳型を除去する。次いで、この義歯を、ポリメチルメチルアクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル樹脂に対して溶解性が低い活性溶媒と、アクリル樹脂に対して溶解性がない担体溶媒とを含む溶媒組成物を用いて研磨する。この溶媒組成物に代わる手段として、石膏鋳型から義歯を回収し、ロボットアームを有する装置を使用し、軽石材スラリーを備えた基体を用いて義歯を研磨することができる。
公开号:JP2011512898A
申请号:JP2010547801
申请日:2009-02-20
公开日:2011-04-28
发明作者:スタンリー、ジェイ．レフ；ツビ、ジー．ローウィ；プラサド、アドゥスミリ
申请人:グラクソスミスクライン・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーＧｌａｘｏＳｍｉｔｈＫｌｉｎｅ ＬＬＣ；
IPC主号:A61C13-00

专利说明:

[0001] １．発明の属する技術分野
本開示は、義歯製作中に義歯を清浄にし研磨するための組成物および方法に関する。さらに特には、本開示は、石膏義歯鋳型を溶解するための組成物、およびその義歯を研磨するための方法に向けられる。]
[0002] ２．関連技術の説明
総または部分義歯は、欠損歯の代わりに用いるために口の中に装着するためのものである。一般に、義歯は、鋳型または模型を使用して製作され、その鋳型または模型中に液体またはスラリー鋳型材料が入れられる。一度、義歯が完全に製作されたら、この鋳型または模型から義歯を取り出さなければならない。現在、堅くなった鋳型材料を少しずつ削り取ることにより義歯を鋳型から取り出している。この時点において、義歯はとてもざらざらした表面を有し、細々とした鋳型材料の破片が義歯の多くの領域に付いている。残留物を総て除去するために、クルミチップを使用して義歯にサンドブラスト仕上げを施し、この工程には約１５〜３０分かかることがある。次いで、この義歯を、磨き剤として軽石岩塊を使用する回転研磨ホイール、その後、布ホイールにおいて研磨して、最終の研磨義歯を得る。この工程には約３０〜６０分かかることがある。]
[0003] これらは非常に単調で退屈な時間のかかる工程である。従って、石膏鋳型から義歯を取り出すため、そして義歯を取り出した後にその義歯を研磨するためのより効率的な方法が必要である。]
[0004] 本開示は、製造工程中に義歯を清浄にし研磨するための組成物および方法を提供する。本開示は、義歯製造工程の質を維持または向上しながらより再現性がありより迅速でありより安価である大幅に簡易化された工程を確立する。]
[0005] 一実施形態において、本開示は、鋳型材料内で形成された義歯を清浄にし研磨するための方法を提供する。この方法は、鋳型材料を溶解するために、義歯を含む鋳型材料を溶解組成物に浸漬する工程、前記溶解組成物から前記義歯を取り出す工程、および溶媒組成物を用いて前記義歯を研磨する工程を含む。]
[0006] もう１つの実施形態において、本開示は、義歯を生産し研磨する方法を提供する。この方法は、液体またはスラリー状態にある鋳型材料内に義歯の蝋模型を入れる工程、前記鋳型材料を硬化させる工程、前記硬化した鋳型材料内にモールドを形成するために前記蝋模型を溶融する工程、前記モールドに液体材料を射出する工程、義歯を形成するために前記液体材料を硬化させる工程、ある量の前記硬化鋳型材料が付着している義歯を装置に提示する工程、および前記装置を用いて前記硬化鋳型材料の少なくとも一部を除去する工程を含む。この方法は、ある量の前記硬化鋳型材料が付着している前記義歯を第２の装置に提示することをさらに含み得る。この方法は、前記義歯を装置に固定する工程、および前記装置に操縦可能なように連結されたロボットアームを使用し、軽石スラリーを用いて前記義歯を研磨する工程をさらに含み得る。]
図面の簡単な説明

[0007] 本開示の溶解組成物が入っている装置から義歯を取り出しているところを示す図である。
本開示の研磨布の小出し装置を示す図である。
液体またはスラリー鋳型材料の入った鋳型内に置かれた、蝋スプルーおよび中空管と連結されている義歯の蝋模型を示す図である。
鋳型材料が義歯に付着した状態の、スプルー次に中空管へと連結されている義歯を示す図である。
義歯周囲の鋳型材料を除去するために機械的切断用ホイールに対して義歯を保持するロボットアームを示す図である。
布研磨ホイールに対して義歯を保持するロボットアームを示す図である。
アクリル樹脂スプルーもチャネルも無傷である最終の研磨義歯を示す図である。
義歯を研磨するためにロボットアームと基体が上部に設置されている装置を示す図である。]
発明の詳しい説明

[0008] 本明細書における「義歯」という用語は、総義歯もしくは完全義歯または部分義歯、人工歯、取り外し可能な歯列矯正用ブリッジおよび義歯プレート（上部用および下部用の両方）、歯列矯正用リテーナーおよび器具、保護用マウスガード、および歯ぎしりおよび／または顎関節（ＴＭＪ）障害を予防するためのナイトガードを意味する。]
[0009] 本開示は、義歯を形成するために使用される鋳型材料を溶解するため、さらに鋳型材料から義歯を取り出した後にその義歯を研磨するための化学組成物および方法を提供する。義歯材料に対して安全である化合物を含んでなる溶解組成物でまず鋳型材料を溶解する。（義歯材料はポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル樹脂である場合が多い）。次いで、溶解組成物から義歯を取り出し、洗浄し、乾燥させ、その後、義歯の表面層のごく少量を溶解することを目的とする第２の組成物、すなわち、溶媒組成物を用いて義歯を研磨することができる。この溶媒組成物に代わる手段として、軽石スラリーが上部に配置されている基体を用いて義歯を研磨する、ロボットアームを備えた装置に義歯を入れることができる。]
[0010] よって、鋳型材料から義歯を取り出しそれを研磨するこの方法は、一般に使用されている方法よりも有利である。本方法はそれほど単調で退屈なわけでなく時間もかからない。鋳型から義歯を取り出す人は、鋳型材料を少しずつ削り取り義歯上に残っている鋳型材料の砕片を除去するために義歯にサンドブラスト仕上げを施したり軽石材を用いて義歯を手で研磨したりする必要はない。本開示のこの方法において、義歯が中に埋め込まれている鋳型材料を溶解組成物に入れるのは簡単であり、オペレーターまたは技術者は鋳型材料を溶解しながら他の作業を自由に行える。溶媒組成物はまた、軽石材を用いる従来の手で研磨する方法よりもずっと使い易い。]
[0011] 一実施形態において、前記溶解組成物は、義歯表面を損なわない弱酸または強酸を含んでなる。例えば、クエン酸、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、リン酸、ギ酸、またはその任意の組合せを使用することができる。前記溶解組成物はまた、水などの担体も含み得る。前記酸は、前記溶解組成物中に約１重量％〜約５０重量％、好ましくは１重量％〜５０重量％の量で存在し得る。もう１つの実施形態において、前記酸は、前記溶解組成物中に約１０重量％〜約４０重量％、好ましくは１０重量％〜４０重量％の量で存在し得る。もう１つの実施形態において、前記酸は、前記溶解組成物中に約２０重量％〜約３５重量％、好ましくは２０重量％〜３５重量％の量で存在し得る。]
[0012] もう１つの実施形態において、前記溶解組成物は、酸の代わりに、炭酸ナトリウム、塩化ナトリウム、亜硝酸ナトリウム、塩化バリウム、またはその任意の組合せなどの化合物を含んでなり得る。これらの化合物も鋳型材料を溶解し、義歯のアクリル系材料を損なうことはない。前記化合物は、前記溶解組成物中に約５重量％〜約５０重量％、好ましくは５重量％〜５０重量％の量で存在し得る。もう１つの実施形態において、前記化合物は、前記溶解組成物中に約１０重量％〜約４０重量％、好ましくは１０重量％〜４０重量％の量で存在し得る。もう１つの実施形態において、前記化合物は、前記溶解組成物中に約２０重量％〜約３０重量％、好ましくは２０重量％〜３０重量％の量で存在し得る。]
[0013] 義歯を含む鋳型材料は、前記溶解組成物に適当な期間浸漬して鋳型材料を溶出させる。一実施形態において、前記期間は５分から１時間までであり得る。また、溶解時間がより長い場合でも、これは、一般に使用されている方法よりもずっと簡単な鋳型材料除去方法である。鋳型を溶解組成物に入れるのは簡単であり、鋳型材料が溶解するまで鋳型を放置する。その後、義歯を回収し、水で洗浄し、乾燥させる。]
[0014] 図１に関しては、義歯２０から鋳型材料（示していない）を溶解するための装置１０を示している。装置１０は溶解組成物３０を入れることができる。装置１０の蓋１２を閉じると、義歯２０は溶解組成物３０内に入る。装置１０は、コントロールパネル１４をその外面にさらに設置することもできる。コントロールパネル１４を使用して、使用者は義歯２０が溶解組成物３０中にある時間の長さを設定することができる。これまでに論じたように、技術者またはオペレーターが他の作業を自由に行えるため、これは現在利用可能な方法と比べて非常に有利な、義歯からの鋳型材料除去方法である。] 図１
[0015] 本開示の一実施形態において、前記清浄な義歯は、次に、義歯のごくわずかな表面層を溶解し除去するように設計された溶媒組成物を用いてさらに研磨される。前記溶媒組成物により除去される表面層は概して１〜１００μｍ厚であり得る。この除去工程により義歯の表面は滑らかな光沢のある仕上がりとなる。]
[0016] 前記溶媒組成物は、２つの成分、すなわち、活性溶媒と担体溶媒を含み得る。活性溶媒は、上述のように、ＰＭＭＡなどのアクリル樹脂であり得る義歯材料に対する溶解性が低レベルであるものである。本開示に好適な活性溶媒としては、ベンゼン、トルエン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、トリクロロメタン、トリクロロエチレン、１，４−ジオキサン、シクロヘキサノン、アセトフェノン、酢酸エチル、酢酸ペンチルおよびジメチルホルムアミド、またはその任意の組合せが挙げられる。これらの溶媒のアクリル樹脂への溶解性は、溶媒１ｍｌ当たりの溶質のグラム数で表され、トリクロロメタンの場合の０．３％からトリクロロエチレンの場合の３５．８％まで様々である。]
[0017] 好適な溶媒の選択は、活性溶媒の効力、担体溶媒との混和性、および最終の義歯において得られる研磨に基づいて行われる。前記溶媒組成物中の活性溶媒の量は所望の仕上がりが得られるように調整することができる。トリクロロエチレンなどの溶解性が高い溶媒は、前記溶媒組成物中においてトリクロロメタンなどの溶解性が低い溶媒よりもずっと低い濃度で使用することができる。前記溶媒組成物において好ましい活性溶媒は、最終の義歯において最良の仕上がりを提供するものである。]
[0018] 担体溶媒は活性溶媒と混和性でなければならない。担体溶媒は前記溶媒組成物のバルクを構成し、義歯表面への活性溶媒の送達を促進する。好適な担体溶媒としては、限定されるものではないが、アルコール、例えば、エタノール、イソプロピルアルコール、メタノール、ｎ−ブタノール、ｎ−プロパノール、水、およびその任意の組合せが挙げられる。担体溶媒は、義歯材料、すなわち、ＰＭＭＡなどのアクリル樹脂に対して溶解性がないものでなければならない。]
[0019] 一実施形態において、前記活性溶媒は、前記溶媒組成物の、約１重量％〜約２０重量％、好ましくは１重量％〜２０重量％の量で存在する。もう１つの実施形態において、前記活性溶媒は、前記溶媒組成物の、約５重量％〜約１５重量％、好ましくは５重量％〜１５重量％の量で存在する。もう１つの実施形態において、前記活性溶媒は、前記溶媒組成物の、約５重量％〜約１０重量％、好ましくは５重量％〜１０重量％の量で存在する。]
[0020] また、前記溶媒組成物は、Dupont Vertrel（商標） SDGとして市販されている、不燃性のヒドロフルオロカーボンとトランス−１，２−ジクロロ−エチレンの工業用混合物を含んでなり得る。前記溶媒組成物はまた、２，３−ジヒドロデカフルオロペンタン(Dupont Vertrel（商標） XFとして市販されている)とトランス−１，２−ジクロロエチレンとエタノールの共沸混合物も含んでなり得る。これらの化合物の共沸混合物はDupontよりVertrel（商標） C-HDとして市販されている。]
[0021] 研磨用溶媒組成物は、研磨布（例えば、ポリエステル、Tyvexまたはセーム革）に被着させることができる。図２で示されるように、研磨布３２は、溶媒組成物３４を含浸し、ウェットナプキンまたはワイプと同じように、使い易いようにディスペンサー３６に包装することができる。] 図２
[0022] 図３〜８に関しては、義歯２０から鋳型材料を除去しそれを研磨するための代替方法を示している。図３で示されるように、最終的に患者の義歯２０になる形状に形成される蝋模型２１は、蝋スプルー４２と連結することができまたは蝋スプルー４２とともに形成することができ、次に蝋スプルー４２を中空管４４と連結する。その後、中空管４４を用いて蝋模型２１と蝋スプルーを、鋳型材料４１が中に入っている金属ケーシング４０内に置く。この時点において、鋳型材料４１は液体またはスラリー状態にある。次に、金属ケーシング４０を加熱することができ、そしてそれによって鋳型材料４１は固まり、硬化する。さらに、このアセンブリー全体（すなわち、鋳型材料４１、蝋模型２１、および蝋スプルー４２が中に配置されている金属ケーシング４０）を、蝋模型２１と蝋スプルー４２が溶融し中空管４４を通って流れ出るまで加熱し、堅くなった鋳型材料４１内にモールドを残す。この時点において、蝋模型２１および蝋スプルー４２の溶融除去により残ったモールドに、義歯形成に好適な液体材料、例えば、ＰＭＭＡのようなアクリル樹脂を射出する。] 図３ 図４ 図５ 図６ 図７ 図８
[0023] この液体義歯材料をモールド内で加熱下で硬化させ、そのようにして義歯２０、およびアクリル樹脂スプルー４６を形成する。この時点において、図４で示されるように、金属ケーシング４０は取り外され、堅くなった鋳型材料４１、義歯２０、およびアクリル樹脂スプルー４６は互いに付着している。] 図４
[0024] 図５に関しては、アクリル樹脂スプルー４６と連結された中空管４４（このアクリル樹脂スプルー４６は次に義歯２０と連結されるかまたはまたはそれと一体形成される）は、さらに、ロボットアーム５０と操縦可能なように連結することができる。完全に自動化された工程では、ロボットアーム５０は、切断用ホイール５２、または鋳型材料４１を少しずつ削り取る他の好適な機械的手段に対して中空管４４を保持する。図５で示す実施形態において、切断用ホイール５２は、複数の切歯５３が上に配列されている。鋳型材料４１を切断用ホイール５２に提示する期間および角度についてのパラメーターは、多量の鋳型材料４１の適切な除去を確実にするように予め設定することができる。] 図５
[0025] 鋳型材料４１の大きな塊の十分な量を除去した後には、義歯２０上に鋳型材料４１のわずかな層や細々とした破片がまだ残っている。次に、図６で示されるように、ロボットアーム５０により義歯２０をバフホイール５４に提示することができる。バフホイール５４は、義歯２０にまだ付いている残留鋳型材料４１小砕片を除去する。この場合も、鋳型材料４１が付いている義歯２０をバフホイール５４に提示する期間および角度についてのパラメーターは、機械的方法を用いた石膏の適切で完全な除去を確実にするように予め設定することができる。図７で示されるように、バフ研磨が完了した後、義歯２０には鋳型材料４１が付いておらず、研磨の準備が整う。アクリル樹脂スプルー４６を切り取った後に義歯２０を研磨する。] 図６ 図７
[0026] 義歯２０から鋳型材料４１を除去した後、アクリル樹脂スプルー４６を除去したら、上述のように、溶媒組成物を用いて義歯２０を研磨することができる。別法として、図８で示されるように、研磨装置６０のプラットフォーム６２に義歯２０を載せることができ、プラットフォーム６２では義歯２０を適当な位置に固定する。装置６０は、自動化されたロボットアーム７０を備えることができ、このロボットアーム７０はそれと操縦可能なように連結された第２のアーム７２を有し得る。第２のアーム７２は、その末端と連結されたバフホイールまたは他の基体７４を有し得る。装置６０は軽石スラリーなどの研磨剤を基体７４に供給し、その後義歯２０が十分に研磨されるまでその研磨剤を義歯２０に一定期間適用する。第２のアーム７２は、予めプログラムされた命令を実行して、義歯２０に対して基体７４を一定期間、一定の圧力で保持し、２〜１５分にわたって周期的に角度を変化させる。この事前に確立されたプロトコールは、本明細書に開示したロボットシステムが一貫して再現性良く高度に研磨された義歯を供給することを確実にする。装置６０はまた、コントロールパネル６４も備えることができ、コントロールパネル６４では使用者が義歯２０を研磨する時間、バフホイールに対して義歯２０を保持する圧力、および義歯を全面研磨するためのプリセット時刻における義歯２０の回転を設定することができる。] 図８
[0027] 本開示は、上述の鋳型材料除去方法のいずれかと上述の研磨方法のいずれかとを組み合わせることを意図している。例えば、鋳型材料を除去するために溶解組成物またはロボットアーム５０を用いた方法のいずれかを用いることができ、その後、義歯２０を研磨するために溶媒組成物または装置６０のいずれかを用いることができる。]
[0028] 本開示は特異事例において特徴を論じているが、該当する場合には、単数形の用語がそれらの複数形の等価物も意味し得ることは理解される。加えて、特定の実施形態に特に関連して本開示を記載してきたが、上述の説明および実施例は本発明の例示にすぎないと理解すべきである。当業者ならば、本開示の精神および範囲を逸脱することなくその様々な代替および修飾を考え出すことができる。従って、本開示は、添付の特許請求の範囲内に入るそのような代替、修飾、および変形の総てを包含するように意図されている。]

权利要求:

請求項1
鋳型材料内で形成された義歯を清浄にし研磨するための方法であって、鋳型材料を溶解するために、義歯を含む鋳型材料を溶解組成物に浸漬する工程；前記溶解組成物から前記義歯を取り出す工程；および溶媒組成物を用いて前記義歯を研磨する工程を含む、方法。
請求項2
前記溶解組成物が、酸および担体を含んでなる、請求項１に記載の方法。
請求項3
前記酸が、クエン酸、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、リン酸、ギ酸およびその任意の組合せからなる群から選択される、請求項２に記載の方法。
請求項4
前記酸が前記溶解組成物の約１重量％〜約５０重量％の量で存在する、請求項２に記載の方法。
請求項5
前記酸が前記溶解組成物の約１０重量％〜約４０重量％の量で存在する、請求項４に記載の方法。
請求項6
前記溶解組成物が、炭酸ナトリウム、塩化ナトリウム、亜硝酸ナトリウム、塩化バリウム、およびその任意の組合せからなる群から選択される化合物を含んでなる、請求項１に記載の方法。
請求項7
前記化合物が前記溶解組成物の約５重量％〜約５０重量％の量で存在する、請求項６に記載の方法。
請求項8
前記化合物が前記溶解組成物の約１０重量％〜約４０重量％の量で存在する、請求項７に記載の方法。
請求項9
前記溶媒組成物が活性溶媒および担体溶媒を含んでなる、請求項１に記載の方法。
請求項10
前記活性溶媒が、ベンゼン、トルエン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、トリクロロメタン、トリクロロエチレン、１，４−ジオキサン、シクロヘキサノン、アセトフェノン、酢酸エチル、酢酸ペンチルおよびジメチルホルムアミド、およびその任意の組合せからなる群から選択される、請求項９に記載の方法。
請求項11
前記活性溶媒が前記溶媒組成物中に約１重量％〜約２０重量％の量で存在する、請求項９に記載の方法。
請求項12
前記活性溶媒が前記溶媒組成物中に約５重量％〜約１５重量％の量で存在する、請求項１１に記載の方法。
請求項13
前記担体溶媒が、エタノール、イソプロピルアルコール、メタノール、ｎ−ブタノール、ｎ−プロパノール、水およびその任意の組合せからなる群から選択される、請求項９に記載の方法。
請求項14
前記溶媒組成物が、不燃性のヒドロフルオロカーボンとトランス−１，２−ジクロロ−エチレンの工業用混合物を含んでなる、請求項１に記載の方法。
請求項15
前記溶媒組成物が、２，３−ジヒドロデカフルオロペンタンとトランス−１，２−ジクロロエチレンとエタノールの共沸混合物を含んでなる、請求項１に記載の方法。
請求項16
義歯を生産し研磨する方法であって、液体またはスラリー状態にある鋳型材料内に義歯の蝋模型を入れる工程；前記鋳型材料を硬化させる工程；前記硬化した鋳型材料内にモールドを形成するために前記蝋模型を溶融する工程；前記モールドに液体材料を射出する工程；義歯を形成するために前記液体材料を硬化させる工程；ある量の前記硬化鋳型材料が付着している義歯を装置に提示する工程；および前記装置を用いて前記硬化鋳型材料の少なくとも一部を除去する工程を含む、方法。
請求項17
前記液体材料がアクリル樹脂である、請求項１６に記載の方法。
請求項18
ある量の前記硬化鋳型材料が付着している前記義歯が、ロボットアームによって前記装置に提示され、この際、前記ロボットアームが前記義歯を前記装置に所定の期間、所定の提示角度で提示する、請求項１６に記載の方法。
請求項19
前記装置が、複数の切歯が上に配列されている切断用ホイールである、請求項１８に記載の方法。
請求項20
ある量の前記硬化鋳型材料が付着している前記義歯を第２の装置に提示する工程をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
請求項21
ある量の前記硬化鋳型材料が付着している前記義歯が、ロボットアームによって前記第２の装置に提示され、この際、前記ロボットアームが前記義歯を前記第２の装置に所定の期間、所定の提示角度で提示する、請求項２０に記載の方法。
請求項22
前記第２の装置がバフホイールである、請求項２１に記載の方法。
請求項23
前記義歯を装置に固定する工程；前記装置に操縦可能なように連結されたロボットアームを使用し、軽石スラリーを用いて前記義歯を研磨する工程をさらに含む、請求項２０に記載の方法。