CH676788A5

CH676788A5 -

Info

Publication number: CH676788A5
Application number: CH4498/87A
Authority: CH
Inventors: Yahia H Ismail
Original assignee: Isis Int Inc
Priority date: 1986-11-20
Filing date: 1987-11-19
Publication date: 1991-03-15
Also published as: DE3739434A1; JPS63139540A; IT8722690A0; JPH0341174B2; US4758160A

Description

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf mandibulare oder maxillare Implantate für die temporäre oder permanente Befestigung künstlicher Gebisse und ähnlichen Prothesen.

Mandibulare oder maxillare Knochen-Implantate, in welchen Gebisse und andere Strukturen verankert sind, werden im wachsenden Umfang in der oralen und maxillofacialen Wiederherstellungschirurgie verwendet Trotz der Fortschritte auf diesem Gebiet haben leider viele Implantatanordnungen innerhalb einiger Jahre nach der Implantierung versagt. Obwohl dieses Versagen im allgemeinen auf physikalische, metabolische und andere physiologische Kräfte zurückzuführen ist, resultieren viele Versagen spezifisch von der «Kraterbildung» («crater-ing») im Alveolarfortsatzgewebe, welches dem Sitz des Implantates unmittelbar benachbart ist. Als ein Resultat davon bildet die Entwicklung von verbesserten Dentalimplantaten, welche eine knochenartige Verbindung ohne Alveolarfortsatzkrater ermöglichen, einen sehr erwünschten Fortschritt auf prothodontischem Gebiet

Eine Anzahl dentaler Implantate sind in verschiedenen U.S. Patenten offenbart. Das U.S. Patent 4 552 523 von Mozsary bezieht sich auf ein dentales Implantat-System, welches eine gezähnte, zylindrische Wurzel 12 umfasst, welche in den Kieferknochen implantiert wird und das mit Gewinde versehene Ende eines Halters 34 eines Kronenträgers aufnimmt. Die Krone 44 wird direkt von dem konisch geformten oberen Teil 40 des Halters 34 des Kronenträgers gestützt. Ein elastisches Glied 48 Ist zwischen der Wurzel 12 und dem Halter 34 angebracht, um Kräfte zu adsorbieren oder zu dämpfen, welche auf die Krone 44 einwirken.

Zusätzlich offenbart eine Anzahl zum Stand der Technik gehörender Patente die Verwendung elastischer Materialien oder Strukturen als stossabsor-bierende Segmente innerhalb einer dentalen Implantat-Struktur. Beispiele dieser Patente sind die U.S. Patente 3 863 344 von PHIet; 3 934 347 von Lash et äl.; 4 081 908 von Sneer; 4 318 696 von Kasama et al.; 3 827 145 von Richards; 4 215 986 von Reiss, und 4 416 629 von Mozsary et al.

Die bisher bekannten Anordnungen vermögen nicht, die Kraterbildung des alveolaren Knochens angrenzend an das Implantat zu verhindern, weil selbst wenn solche Implantate elastische, stossab-sorbierende Strukturen umfassen, das Implantat als Ganzes trotzdem den kreisenden Kräften ausgesetzt Ist, welche bewirken, dass eine stärkere Beanspruchung auf den Alveolarfortsatz als auf den endostealen Knochen zur Einwirkung gelangt. Gleichzeitig ist die periosteale Oberfläche des Al-veolarknochens weniger befähigt, der Beanspruchung zu widerstehen als das Endosteum. Es verbleibt daher ein Bedürfnis nach einem Dentalimplantat, welches nicht nur einen Implantat-Rezeptor liefert, in der Art der bereits bekannten Vorrichtungen, sondern welches auch die Kraterbildung im alveolaren Knochen auf ein Minimum herabsetzt, um die Dauerhaftigkeit des Dentalimplantates auf ein Maximum zu bringen. Diese Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird mit dem in Patentanspruch 1 definierten Implantat gelöst Vorzugsweise weisen die aufeînanderstossenden Oberflächen des endostealen Implantates und des Prothesekopfes gleiche äussere Durchmesser auf.

Durch die besondere Befestigung des Prothesekopfes auf dem endostealen Implantat werden Beanspruchungen, welche auf den Prothesekopf einwirken, direkt auf ein inneres Segment des endostealen Implantates übertragen und wirken auf diese Weise nicht auf den Alveolarfortsatz. Als Resultat davon wird die Kraterbildung des Alveolarkno-chens auf ein Minimum herabgesetzt.

In den beiliegenden Zeichnungen stellt:

Fig. 1 einen Schnitt durch das Dentalimpiantat 10, welcher das endosteale Implantat und den Prothesekopf illustriert;

Fig. 2 einen Seitenaufriss des Prothesekopfes aus Fig. 1 ;

Fig. 3 einen Seitenaufriss des endostealen Implantates aus Fig. 1;

Fig. 4 einen Seitenaufriss einer interimistischen Verheilungskappe;

Fig. 5 einen Schnitt, welcher die interimistische Verheilungskappe aus Fig. 4 an Ort und Stelle im endostealen Implantat von Fig. 1 zeigt;

Fig. 6 einen Seitenaufriss einer anderen Verheilungskappe;

Fig. 7 einen Schnitt durch einen anderen Prothesekopf mit einem magnetischen Einsatzstück, und

Fig. 8 einen Schnitt durch den Prothesekopf aus Fig. 7 mit einem dentalen Auflager, auf welchem magnetische Mittel angeordnet sind, dar.

Gemäss Fig. 1 umfasst das Dentalimplantat der vorliegenden Erfindung ein endosteales Implantat 12 und einen Prothesekopf 20, welcher mit Hilfe des Schaftes 22 daran befestigt ist Das endosteale Implantat 12 ist an seiner äusseren Oberfläche gezähnt und weist einen hohlen Kern 14 auf; nach der chirurgischen Implantation ist das endosteale Implantat 12 vollständig im mandibularen oder maxiila-ren Knochen etwa bis zur Lage der Knochenoberfläche 26 eingebettet Wie dargestellt, weisen die an-einanderstossenden horizontalen Oberflächen des Prothesekopfes 20 und des endostealen Implantates 12 gleiche äussere Durchmesser auf, wie dies bei Durchführung der vorliegenden Erfindung bevorzugtwird.

Der Kern 14 besitzt einen mit Gewinde versehenen Teii 16 und einen alveolaren Teil 18; der mit Gewinde versehene Teil 16 ist ausgerüstet, um den mit Gewinde versehenen Teil 24 des Schaftes 22 des prothetischen Kopfes 20 aufzunehmen, und der alveolare Teil 18 ist ausgerüstet, um den nicht mit Gewinde versehenen Teil des Schaftes 22 aufzunehmen. Als Resultat dieser strukturellen Kombination ist der mit Gewinde versehene Teil 24 des Schaftes 22 des Prothesekopfes 20 fest verbunden mit dem mit Gewinde versehenen Teil 16 des Kernes 14, während der alveolare Teil 18 des Kernes 14 den Schaft 22 nicht berührt und in einem ringförmigen Abstand davon steht. Mit anderen Worten ist nur das innere Segment des Schaftes des Prothesekopfes 20 an

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ein inneres Segment des Kernes des endostealen Implantes 12 fixiert; die entsprechenden äusseren Segmente im Bereich des alveolaren Knochens sind ringförmig voneinander getrennt. Mit «innere» ist hier Bezug genommen auf jenes Segment einer Struktur, welches, wenn die Struktur aufgesetzt ist, im Inneren der äusseren Oberfäche oder alveolaren Oberfläche des endostealen Implantates ist.

Der Raum, welcher zwischen dem äusseren Segment des Schaftes 22 und dem äusseren Segment des Kernes 14 verbleibt, sichert, dass durch die Implantatanordnung eine minimale Beanspruchung auf den alveolaren Knochen zur Einwirkung gelangt. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ersichtlich, dass alle lateralen (d.h. nicht axialen) Kräfte auf den Prothesekopf 20 direkt auf den mit Gewinde versehenen Teil 16 des Kernes 14 abgeleitet werden und nicht auf den alveolaren Teil 18 des Kernes 14 zur direkten Übertragung auf den alveolaren Knochen. Als Resultat werden alle nicht-axialen Kräfte auf dem Prothesekopf 20 zu dem alveolaren Knochen nur mit Hilfe der Rotation des ganzen endostealen Implantates 12 übertragen, aber wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, befindet sich der Bereich der Befestigung zwischen dem mit Gewinde versehenen Teil 24 des Schaftes 22 und dem mit Gewinde versehenen Teil 16 des Kernes 14 vorzugsweise im Zentrum des endostealen Implantates. Die Übertragung der Kraft auf das geometrische Zentrum des endostealen Implantates setzt die Drehkräfte, welche auf die oberen und unteren Enden dieser Struktur übertragen werden, auf ein Minimum herab, und die Einwirkung der Beanspruchung auf den alveolaren Knochen ist auf ein Minimum herabgesetzt. Ausserdem werden in dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung axiale Kräfte auf den Prothesekopf 20 gleichmässig über das endosteale Implantat 12 verteilt infolge ihrer gleichen äusseren Durchmesser an den aufeînanderstossenden Oberflächen.

Vorzugsweise beträgt der ringförmige Raum mindestens 0,05 mm, vorzugsweise mindestens 0,1 mm und besonders bevorzugt 0,25 mm in der Weite. Das ringförmig voneinander getrennte Gebiet braucht nicht ein tatsächlicher Hohlraum zu sein, sondern kann mit bekannten Füllmaterialien gefüllt sein, solange das Füllmaterial nicht seinerseits auftretende Kräfte überträgt.

Die Fig. 2 und 3 illustrieren in seitlichem Aufrîss die einzelnen Komponenten des Dentalimplantates 10 aus Fig. 1. Fig. 2 ist ein seitlicher Aufriss des Prothesekopfes 20 mit dem Schaft 22, welcher einen mit Gewinde versehenen Teil 24 aufweist. Fig. 3 illustriert das endosteale Implantat 12 mit einem Kern 14 darin, welcher Kern 14 einen mit Gewinde versehenen Teil 16 und einen alveolaren Teil 18 aufweist.

In Fig. 4 ist eine Verheilungskappe 28 offenbart, welche einen Verheilungskappenkopf 30, einen Verheilungskappenschaft 32 und einen mit Gewinde versehenen Teil 34 des Verheilungskappenschaf-tes aufweist. Die Verheilungskappe, welche aufgesetzt im endostealen Implantat 12 in Fig. 5 dargestellt ist, wird unmittelbar nach der chirurgischen Implantation des endostealen Implantates 12 eingesetzt und in der Stellung belassen, bis die gewünschte Verheilung stattgefunden hat. Der

Schaft 32 und der mit Gewinde versehene Teil 34 des Schaftes an der Verheilungskappe 28 erfüllen die gleiche Funktion der Beanspruchungserleichterung zu Gunsten des alveolaren Knochens, wie dies der Prothesekopf 20 in den Fig. 1 bis 3 tut.

Fig. 6 illustriert eine andere Verheilungskappe 280 mit einem anderen Verheilungskappenkopf 300, einem anderen Verheilungskappenschaft 320 und einem anderen mit Gewinde versehenen Teil 340 des Verheilungskappenschaftes. Diese Verheilungskappe 280 weist mit Ausnahme der Änderung in der Form des Kopfes 300 die gleiche Struktur auf wie die Verheilungskappe 28 aus Fig. 4 und erfüllt dieselbe Funktion.

Fig. 7 illustriert eine andere Ausführungsart des Prothesekopfes 400, welche einen mit Gewinde versehenen Teil des Schaftes 440 enthält, innerhalb welcher ein magnetisches Einsatzstück 460 an dessen oberen Oberfläche angebracht ist. Wie in Fig. 8 dargestellt, ist der Prothesekopf 400 ausgerüstet, um einen Dentalaufsatz 480 aufzunehmen, welcher magnetische Mittel 500 enthält. Der Prothesekopf 400 aus den Fig. 7 und 8 ist durch seinen zweiteiligen Schaft ausgestattet, um innerhalb eines endostealen Implantates auf dieselbe Weise zu passen, wie dies die verschiedenen in den Fig. 1 bis 6 illustrierten Schäfte tun.

Geeignete Materialien zur Verwendung in den vorliegenden Dentalimplantaten sind die Legierungen und Polymere, welche üblicherweise zur Verwendung für Dentalimplantate angenommen sind. Weil jedoch das vorliegende Dentalimplantat besondere Stabilität und gleichzeitig Langlebigkeit aufweist, ist die Vermeidung von cytotoxischen oder anderen biologisch aktiven Materialien wesentlich. Aus diesem Grunde bilden die biologisch inerten Edelstahl- und Titanlegierungen, welche für Implantate bekannt sind, die bevorzugten Materialien zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung.

Die Dimensionen der in Fig. 1 illustrierten Ausführungsform der Erfindung sind wie folgt und sind beispielhaft für verschiedene Dimensionen, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Der Prothesekopf 20 ist 8 mm lang; der Schaft 22 ist ebenfalls 8 mm lang. Der engste Durchmesser des Prothesekopfes 20 beträgt 2 mm; an der breitesten Stelle beträgt der Durchmesser 2,75 mm. Der Schaft 22 weist einen Durchmesser von 1,5 mm auf, wobei der mit Gewinde versehene Teil 24 des Schaftes 22 einen Durchmesser von 1,75 mm besitzt. Das endosteale Implantat 12 ist 12 mm lang, der Kern 14 darin ist 8 mm lang. Der Kern 14 weist einen inneren Durchmesser von 1,75 mm über die ganze Länge auf. Der äussere Radius des endostealen Implantates 12 beträgt an seinem breitesten Punkt 3,75 mm. Andererseits, und nur als zusätzliches Beispiel, kann das endosteale Implantat 12,10,16 oder 12 mm lang sein, je nach Bedarf, oder kann einen Durchmesser an der breitesten Stelle von 3,25 mm aufweisen.

Ungeachtet der in den Figuren dargestellten bevorzugten und weiteren Ausführungsformen der Erfindung, wie sie oben beschrieben sind, kann die vorliegende Erfindung in weiten Grenzen variiert werden, ohne die Vorteile seiner erfindungsgemäs-

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seri Kennzeichen zu verlieren. Die Befestigung zwischen dem innersten Segment des endostealen Implantatkernes und dem innersten Segment des Schaftes des Prothesekopfes kann mit jedem Befe-stigungs- oder Bindemittel, wie sie dem Fachmann bekannt sind, erfolgen; mit Gewinde versehene Oberflächen sind daher nicht notwendig. Ebenso braucht die fixierte Fläche nicht entlang des endostealen Implantates zentriert zu sein, solange als die fixierte Fläche geometrisch innen von der alveolaren Oberfläche des endostealen Implantates angebracht ist. Der Prothesekopf kann jede beliebige Form aufweisen, einschliesslich einfacher und komplexer gebogener Oberflächen anstelle der in den Figuren dargestellten kegelstumpfförmigen Anordnung. Schliesslich kann die Dentalimplantat-An-ordnung trotz der oben angegebenen beispielhaften Dimensionen grösser oder kleiner sein, um besonderen Patienten und Anwendungen angepasst zu werden.

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wurde gemäss dem folgenden Beispiel getestet.

Beispiel

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, welche die oben beschriebene Struktur und Dimensionen aufwies, wurde in einem konventionellen Testsubstrat implantiert und der dreidimensionalen begrenzten Belastungsanalyse in einem Testlaboratorium unterworfen. Die Beanspruchungsorte, welche durch diese Analyse identifiziert wurden, wurden insbesondere innerhalb der Grenzen des endostealen Implantates selbst festgestellt. Nur ein kleiner Prozentsatz der Beanspruchungsorte erschien in dem umgebenden Substrat.

Als Vergleich wurde ein Implantat gemäss dem Stand der Technik innerhalb eines äquivalenten Substrates fixiert und derselben Beanspruchungsanalyse unterworfen. Ein beträchtlicher Prozentsatz der festgestellten Beanspruchungsstellen befanden sich ausserhalb der Grenzen des Implantates und erschienen ausserdem innerhalb aller Teile der Substratprobe.

Claims

Patentansprüche

1. Dentalimplantat, welches ein endosteales Implantat (12) mit einer alveolaren Oberfläche und einem hohlen Kern (14) und einen Prothesekopf (20) mit einem Schaft (22) daran aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (22) ausgebildet ist, um mittels eines inneren Segmentes und eines äusseren Segmentes an dem endostealen Implantat (12) mit Hilfe des inneren Segmentes an einem, gegen innen von der alveolaren Oberfläche gelegenen Punkt befestigt zu sein, wobei das äussere Segment innerhalb des hohlen Kernes (14) angeordnet ist, um einen ringförmigen Raum zwischen dem äusseren Segment und der, den hohlen Kern (14) begrenzenden Oberfläche zu bilden.

2. Dentalimplantat nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hohle Kern und der Schaft dieselbe Länge aufweisen.

3. Dentalimplantat nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Segment des Schaftes (22) die Hälfte der Länge des Schaftes (22) aufweist.

4. Dentalimplantat nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Segment des Schaftes (22) ausgebildet ist, um an dem inneren hälftigen Segment des hohlen Kernes des endostealen Implantates befestigt zu sein.

5. Dentalimplantat nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Segmente des Schaftes (22) und des hohlen Kernes (14) mit zusammenwirkenden Gewinden versehen sind.

6. Dentalimplantat nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die äusseren Segmente des Schaftes (22) und des hohlen Kernes (14) des endostealen Implantates (12) einen ringförmigen Raum von 0,25 mm begrenzen.

7. Dentalimplantat nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Prothesekopf (20) eine im allgemeinen kegelstumpfför-mige Gestalt aufweist.

8. Dentalimplantat nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das endosteale Implantat (12) von einem maximalen äusseren Durchmesser an seinem äussersten Ende zu einem minimalen Durchmesser an seiner Spitze abnimmt.

9. Dentalimplantat nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale äussere Durchmesser des endostealen Implantates (12) gleich ist wie der maximale äussere Durchmesser des kegelstumpfförmigen Prothesekopfes (20).

10. Dentalimplantat nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Raum den Aufnahmeraum für ein in diesen einzubringendes elastisches Material bildet.

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