CH696624A5

CH696624A5 - Enossales Dentalimplantat mit differentiellem Mehrfachgewinde.

Info

Publication number: CH696624A5
Application number: CH62003A
Authority: CH
Inventors: Matthias Dr Loppacher
Original assignee: Matthias Dr Loppacher
Priority date: 2003-01-04
Filing date: 2003-01-04
Publication date: 2007-08-31

Description


  Anwendungsgebiet der Erfindung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein dentales Implantatsystem, welches zur Implantation im menschlichen Kiefer mit einem darauf aufbauenden künstlichen Zahnersatz vorgesehen ist. Das System beinhaltet einen Implantatkörper, im weiteren Implantat genannt, welches im Kiefer verankert wird, und einen Implantataufbau, welcher sich ausserhalb des Knochens befindet und hier nicht von Bedeutung ist. Die beschriebene Erfindung ist auch für sämtliche im menschlichen Körper einsetzbaren respektive implantierbaren oder zur Knochenfixierung verwendbaren Implantate mit Gewinde oder Schrauben, insbesondere in der Osteosynthese, anwendbar.

Stand der Technik

[0002] Dentale Implantatsysteme der betreffenden Art sind in verschiedensten Varianten auf dem Markt erhältlich, die jedoch allesamt nicht als optimale Lösungen angesehen werden können.

   Der Nachteil, dass bisherige dentale Implantatsysteme mit Gewinde für die Verankerung im Knochen entweder über das gesamte Implantat dasselbe oder ähnliche Gewinde aufweisen oder einen abrupten Wechsel zwischen zwei Gewindetypen, meist mit einem Zwischenbereich ohne Gewinde, aufweisen, trägt dem menschlichen Knochenaufbau mit einer weicheren Kernzone (Spongiosa) und einer kontinuierlich härter werdenden Randzone (Corticalis) nicht genügend Gewicht bei.

   Bestehende Implantatsysteme mit Gewinde sind im Gewindebereich im Wesentlichen rotationssymmetrisch zylindrisch, allenfalls rotationssymmetrisch leicht konisch, was ein leichtes Eindrehen ermöglicht, machen aber nicht von der Möglichkeit Gebrauch, durch eine Rotationsasymmetrie und eine leichte Verformung des runden Bohrlochs, im Knochen, eine Passung unter Spannung, mit einer besseren primären Stabilität direkt nach Implantation, zu erreichen.

Aufgabe der Erfindung

[0003] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, mit einem neuen Typ von Gewinde einen verbesserten Knochen zu Implantat Kontakt zu erreichen, einerseits sofort nach Implantation, aber genauso langfristig.

   Dazu wir das Implantat in dem in der Knochenkernzone zu liegenden Bereich (der untere, vordere respektive zuerst eingedrehte Teil eines Schraubenimplantates) mit einem gröberen und in dem in der Knochenrandzone zu liegenden Bereich (der obere respektive zuletzt eingedrehte Teil eines Schraubenimplantats) mit einem feineren Gewinde versehen, um damit der unterschiedlichen Knochenbeschaffenheit Rechnung zu tragen. Weiter soll die Steigung des Gewindes zumindest über den gesamten unteren und mittleren Bereich konstant bleiben, um ein korrektes Funktionieren des Gewindes zu gewährleisten.

   Im Weiteren soll zusätzlich die Stabilität direkt nach Implantation durch eine Verdrängung oder Verformung des kreisrunden Bohrlochs im Knochen einen leichten Druck zwischen Implantat und Knochen erzeugen, was durch das differentielle Mehrfachgewinde in der Knochenrandzone und durch einen von einem kreisrunden Querschnitt abweichenden Implantatquerschnitt im gesamten Bereich erreicht wird.

Übersicht über die Erfindung

[0004] Das Wesen der Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 2 definiert, während sich vorteilhafte Details aus den abhängigen Ansprüchen ergeben. Die Erfindung betrifft ein zwei- oder mehrteiliges dentales Implantat, wobei nur der im Knochen verankerte Implantatkörper, nachfolgend Implantat genannt, für die Erfindung von Bedeutung ist.

   Da die Erfindung und der daraus resultierende Implantatkörper nur aussen im Bereich des Knochenkontaktes definiert wird und der obere und innere Bereich frei definierbar ist, kann die Erfindung für alle gängigen Implantatverbindungen angewendet werden.
Beim Setzen eines Implantates wird üblicherweise zuerst ein kreisrundes Loch mit einem Durchmesser im Bereich des Implantatkerndurchmessers gebohrt und eventuell ein Gewinde geschnitten, für konische Implantate wird entsprechend der Konus ganz oder teilweise vorgebohrt. Nun wird das Implantat eingedreht und sollte eine möglichst gute primäre Stabilität erreichen.

   Durch zusätzliche Gewindeläufe wird die Oberfläche mit Knochenkontakt erhöht, der harte Knochen der Corticalis liegt im Bereich des feinsten Gewindes und der weiche Knochen der Spongiosa im Bereich eines groben Gewindes, wobei durch eine hohe Anzahl von zusätzlichen Gewindeläufen ein Überlappen der Gewindeprofile die Gewindetiefe reduziert und im Bereich der Corticalis eine noch bessere Verankerung bietet. Durch den resultierenden sehr feinen Gewindelauf und bei einer Ausbildung der Gewindeeinläufe mit Gewindeschneidkanten kann bei entsprechender Bohrung auf ein Vorschneiden zumindest der zusätzlichen Gewindeläufe des Gewindes verzichtet werden. Zudem kann, mit dem im äusseren Bereich der Corticalis sehr feinen mindestens teilweise selbstschneidenden Gewinde, eine sehr gute Dichtung und hohe primäre Stabilität erreicht werden.

   Herstellungstechnisch wird bei einem solchen differentiellen Mehrfachgewinde mit verschiedenen Gewindeeinläufen zuerst das feinste Gewinde mit allen Gewindeläufen über den ganzen Bereich des Implantates hergestellt und danach im unteren Bereich nach und nach die zwischenliegenden Gewindeflanken entfernt und allenfalls mit Gewindeschneiden versehen.

[0005] Ein nicht rotationssymmetrischer Implantatkern, welcher dem mittleren Durchmesser der Bohrung im Knochen entsprechen sollte oder leicht grösser ist, wird den Knochen im Bereich der Bohrung leicht verformen und so eine erhöhte Stabilität erreichen, ohne Knochenmaterial abtragen zu müssen.

   Hier ist an einen elliptischen oder dreieckigen stark abgerundeten fast kreisförmigen Querschnitt gedacht, welcher nur leicht von einem Kreis abweicht und eine der Elastizität des Knochens angebrachte Verformung und einen vollständigen Kontakt des Implantates mit dem Knochen ermöglicht.

Kurzbeschreibung der beigefügten Zeichnungen

[0006] Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>perspektivische Ansicht eines leicht konischen dentalen Implantats mit konventionellem Einfachgewinde; und


  <tb>Fig. 2<sep>perspektivische Ansicht eines leicht konischen dentalen Implantats mit differentiellem Mehrfachgewinde; und


  <tb>Fig. 3<sep>Schnittbild eines leicht konischen dentalen Implantats mit konventionellem Einfachgewinde; und


  <tb>Fig. 4<sep>Schnittbild eines leicht konischen dentalen Implantats mit differentiellem Mehrfachgewinde; und


  <tb>Fig. 5<sep>Schnittbild eines zylindrischen dentalen Implantats mit konventionellem Einfachgewinde; und


  <tb>Fig. 6<sep>Schnittbild eines zylindrischen dentalen Implantats mit differentiellem Mehrfachgewinde; und


  <tb>Fig. 7<sep>Querschnitt durch Implantat mit kreisrundem Implantatkern und konstanter Gewindetiefe; und


  <tb>Fig. 8<sep>Querschnitt durch Implantat mit elliptischem oder ovalem Implantatkern und konstanter Gewindetiefe; und


  <tb>Fig. 9<sep>Querschnitt durch Implantat mit abgerundetem polygonalem Implantatkern und konstanter Gewindetiefe.

Ausführungsbeispiel

[0007] In allen Figuren stellt
Ziffer 1 : den Implantatkern dar.
Ziffer 2 : das Gewinde mit entsprechender Gewindetiefe dar.
Ziffer 21 : einen im mittleren Bereich des Implantats beginnenden ersten zusätzlichen Gewindelauf dar.
Ziffer 211 : die Gewindeschneidekante oder den Einlauf des ersten zusätzlichen Gewindelaufes dar.
Ziffer 22 : einen im mittleren Bereich des Implantats beginnenden zweiten zusätzlichen Gewindelauf dar.
Ziffer 221 : die Gewindeschneidekante oder den Einlauf des zweiten zusätzlichen Gewindelaufes dar.
Ziffer 23 : einen im mittleren Bereich des Implantats beginnenden dritten zusätzlichen Gewindelauf dar.
Ziffer 231 : die Gewindeschneidekante oder den Einlauf des dritten zusätzlichen Gewindelaufes dar.
Ziffer 3 :

   die Verbindung zum weiteren Aufbau dar, wobei der Verbindungstyp nicht von Bedeutung ist.

[0008] Figuren 1 und 3
Ein dentales Implantat, wie es heute in ähnlicher Form bereits eingesetzt wird, mit zylindrischem Querschnitt und leicht konischer Ausprägung des oberen Teils, wobei das Implantat ein konventionelles Einfachgewinde aufweist, welches direkt vor dem Bereich der Verbindung (3) zum weiteren Aufbau ausläuft.

   Der weitere Aufbau kann vom grössten Durchmesser des von oben angebrachten Innenkonus sein, im Schnittbild ersichtlich, oder bis zur Grösse der äusseren Flanken (2) der im Bereich der Verbindung (3) auslaufenden Gewindeläufen sein.

[0009] Figuren 2 und 4
Ein dentales Implantat mit zylindrischem Querschnitt und leicht konischer Ausprägung des oberen Teils, wobei das Implantat ein differentielles Mehrfachgewinde aufweist, welches direkt vor dem Bereich der Verbindung (3) zum weiteren Aufbau ausläuft. Der weitere Aufbau kann vom grössten Durchmesser des von oben angebrachten Innenkonus sein, im Schnittbild ersichtlich, oder bis zur Grösse der äusseren Flanken (2, 21, 22, 23) der im Bereich der Verbindung (3) auslaufenden Gewindeläufen sein.

   Im unteren Bereich weist dieses Implantat ein grobes Einfachgewinde auf, um der weicheren Beschaffenheit des inneren Knochens (Spongiosa) Rechnung zu tragen. Die Gewindetiefe beträgt hier zwischen 2% und 20% des Implantatkerndurchmessers, typischerweise 5% bis 10% des Implantatkerndurchmessers, was einer Gewindetiefe von z.B. 0.3 bis 0.4 mm bei üblichen Implantatkerndurchmessern von 4 mm entspricht.

   Im mittleren Bereich des Implantates wird ein zusätzlicher Gewindelauf (21) hinzugefügt, womit ab hier ein Zweifachgewinde mit äquidistanten Gewindeläufen entsteht, der Beginn dieses zusätzlichen Gewindelaufes (211) kann ein kontinuierliches Einlaufen sein, aber auch eine oder mehrere Gewindeschneidekanten besitzen, um vorteilhafte Eindreheigenschaften zu erhalten.

[0010] Im oberen mittleren Bereich des Implantates werden auf gleicher Höhe oder nacheinander zwei weitere zusätzliche Gewindeläufe (22, 23) hinzugefügt, womit ab hier ein Vierfachgewinde mit äquidistanten Gewindeläufen entsteht, der Beginn dieser zusätzlichen Gewindeläufe (221, 231) kann wiederum ein kontinuierliches Einlaufen sein, aber auch eine oder mehrere Gewindeschneidekanten besitzen,

   um vorteilhafte Eindreheigenschaften zu erhalten.

[0011] Durch Überlappung der Gewindeflanken kann die Gewindetiefe insbesondere im oberen Bereich, wo die grösste Mehrfachheit des Gewindes erreicht wird, abnehmen.

[0012] Es können an sich beliebig viele Gewindeläufe an beliebigen Zwischenpositionen zwischen zwei bestehenden Gewindeläufen hinzugefügt werden, wobei die Abstände zwischen den Gewindeläufen äquidistant sein können, aber nicht müssen.

[0013] Das Mehrfachgewinde kann am oberen Ende auch früher als gezeichnet auslaufen oder durch eine so grosse Mehrfachheit des Gewindes in einen glatten zylindrischen oder zylindrisch-konischen Bereich übergehen und den Durchmesser der äusseren Gewindeläufe (2, 21, 22, 23) annehmen, bevor die Verbindung (3) zum weiteren Aufbau ansetzt.

[0014] Figur 5
Ein dentales Implantat,

   wie es heute in ähnlicher Form bereits eingesetzt wird, mit zylindrischem Querschnitt, wobei das Implantat ein konventionelles Einfachgewinde aufweist, welches direkt vor dem Bereich der Verbindung (3) zum weiteren Aufbau ausläuft. Der weitere Aufbau kann vom grössten Durchmesser des von oben angebrachten Innenkonus sein, im Schnittbild ersichtlich, oder bis zur Grösse der äusseren Flanken (2) der im Bereich der Verbindung (3) auslaufenden Gewindeläufe sein.

[0015] Figur 6
Ein dentales Implantat mit zylindrischem, wobei das Implantat ein differentielles Mehrfachgewinde aufweist, welches direkt vor dem Bereich der Verbindung (3) zum weiteren Aufbau ausläuft.

   Der weitere Aufbau kann vom grössten Durchmesser des von oben angebrachten Innenkonus sein, im Schnittbild ersichtlich, oder bis zur Grösse der äusseren Flanken (2, 21, 22, 23) der im Bereich der Verbindung (3) auslaufenden Gewindeläufe sein. Im unteren Bereich weist dieses Implantat ein grobes Einfachgewinde auf, um der weicheren Beschaffenheit des inneren Knochens (Spongiosa) Rechnung zu tragen. Die Gewindetiefe beträgt hier zwischen 2% und 20% des Implantatkerndurchmessers, typischerweise 5% bis 10% des Implantatkerndurchmessers, was einer Gewindetiefe von z.B. 0.3 bis 0.4 mm bei üblichen Implantatkerndurchmessern von 4 mm entspricht.

   Im mittleren Bereich des Implantates wird ein zusätzlicher Gewindelauf (21) hinzugefügt, womit ab hier ein Zweifachgewinde mit äquidistanten Gewindeläufen entsteht, der Beginn dieses zusätzlichen Gewindelaufes kann ein kontinuierliches Einlaufen sein, aber auch eine oder mehrere Gewindeschneidekanten besitzen, um vorteilhafte Eindreheigenschaften zu erhalten.

[0016] Im oberen mittleren Bereich des Implantates werden auf gleicher Höhe oder nacheinander zwei weitere zusätzliche Gewindeläufe (22, 23) hinzugefügt, womit ab hier ein Vierfachgewinde mit äquidistanten Gewindeläufen entsteht, der Beginn dieser zusätzlichen Gewindeläufe kann wiederum ein kontinuierliches Einlaufen sein, aber auch eine oder mehrere Gewindeschneidekanten besitzen,

   um vorteilhafte Eindreheigenschaften zu erhalten.

[0017] Durch Überlappung der Gewindeflanken kann die Gewindetiefe insbesondere im oberen Bereich, wo die grösste Merfachheit des Gewindes erreicht wird, abnehmen. Dieses Implantat weist gemessen an den Gewindeläufen (2, 21, 22, 23) einen im Wesentlichen konstanten zylindrischen Durchmesser über die gesamte Implantathöhe auf, der Durchmesser des Implantatkerns (1) kann bei einem Gewinde mit grosser Mehrfachheit durch Überlagerung der Gewindeflanken der zusätzlichen Gewindeläufe im oberen Bereich auf den äusseren Durchmesser der Gewindeläufe (2, 21, 22, 23) anwachsen.

   Es können an sich beliebig viele Gewindeläufe an beliebigen Zwischenpositionen zwischen zwei bestehenden Gewindeläufen hinzugefügt werden, wobei die Abstände zwischen den Gewindeläufen äquidistant sein können, aber nicht müssen.

[0018] Das Mehrfachgewinde kann am oberen Ende auch früher als gezeichnet auslaufen oder durch eine so grosse Mehrfachheit des Gewindes in einen glatten zylindrischen oder zylindrisch-konischen Bereich übergehen, bevor die Verbindung (3) zum weiteren Aufbau ansetzt.

[0019] Figur 7
Konventionelles im Querschnitt rotationssymmetrisches Implantat mit rotationssymmetrischem Implantatkern (1) und konstanter Gewindetiefe und daher rotationssymmetrischem Aussendurchmesser der Gewindeläufe (2), wie es heute verschiedenste Ausführungen auf dem Markt gibt.

[0020] Figur 8
Implantat mit elliptischem Implantatkern (1)

   und konstanter Gewindetiefe und daher elliptischem Aussendurchmesser der Gewindeläufe (2). Hier wäre auch eine Variante mit rotationssymmetrischem Implantatkern und variierender Gewindetiefe denkbar, womit sich der selbe elliptische Aussendurchmesser der Gewindeläufe (2) ergeben kann.

[0021] Ein elliptischer Querschnitt des Aussendurchmessers der Gewindeläufe (2) oder des Implantatkerns (1) oder wie dargestellt beider, ergibt, bei einer kreisrunden Bohrung im Knochen (welche einen Durchmesser hat, der zwischen dem kleinsten und dem grössten Durchmesser oder der Achsenlänge der Ellipse liegt oder allenfalls bei sehr weichem Knochen leicht kleiner sein kann), beim Eindrehen eine leichte Verformung des Knochens, eine Spannung im Knochen, einen erhöhten Druck zwischen Implantat und Knochen und somit eine bessere Stabilität bereits direkt nach dem Eindrehen.

   Der entstehende Druck kann, sofern er in gewissen Grenzen bleibt, das Knochenwachstum positiv beeinflussen.

[0022] Figur 9
Anstelle eines elliptischen Querschnittes wurde hier ein abgerundetes Vieleck oder Polygon gewählt, wobei nur wesentlich ist, dass der Querschnitt leicht von einem Kreis abweicht, wobei dies der Querschnitt des Aussendurchmessers der Gewindeläufe (2) oder des Implantatkerns (1) oder wie dargestellt beider sein kann. Vorteilhaft sind hier insbesondere Vielecke mit 2, 3, 4, 5 und 6 Ecken, wobei mehr möglich sind. Sonstige Details sind analog wie in der Figur 8 beschrieben sinngemäss auch hier gültig.

Claims

1. Implantatkörper mit Implantatkern (1) und einem Gewinde, das einen ersten Gewindelauf (2) aufweist zur Verankerung im Knochen mit im Wesentlichen zylindrischer allenfalls leicht konischer Ausprägung, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Beginn und Ende des Gewindes, typischerweise ab der Mitte, mindestens ein zusätzlicher Gewindelauf (21) beginnt, womit über einen Bereich des Gewindes ein Mehrfachgewinde oder aus einem ursprünglichen Mehrfachgewinde ein Mehrfachgewinde mit noch mehr Gewindeläufen entsteht.

2. Implantatkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Implantatkern (1) oder die Umhüllende der äusseren Flanken des ersten Gewindelaufs (2) oder beide insbesondere in dem Bereich, welcher mit dem Knochen in direktem Kontakt ist, einen von einem Kreis abweichenden Querschnitt aufweisen, welcher elliptisch oder abgerundet vieleckig mit 2, 3, 4, 5 oder mehr Ecken oder abgerundet polygonal ist.

3. Implantatkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt abgerundet dreieckig ist.

4. Implantatkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Gewindelauf (21) oder die zusätzlichen Gewindeläufe (21, 22, 23), wobei hier beliebig viele zusätzliche Gewindeläufe denkbar sind, dieselbe Gewindetiefe wie der erste Gewindelauf (2) besitzen und frühestens nach einem abgeschlossenen vollen Gewindeumlauf des ersten Gewindelaufs (2) beginnen.

5. Implantatkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Gewindelauf (21) oder die zusätzlichen Gewindeläufe (21, 22, 23), wobei hier beliebig viele zusätzliche Gewindeläufe denkbar sind, dasselbe Gewindeprofil wie der erste Gewindelauf (2) besitzen und frühestens nach einem abgeschlossenen vollen Gewindeumlauf des ersten Gewindelaufs (2) beginnen.

6. Implantatkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Gewindelauf (21) oder die zusätzlichen Gewindeläufe (21, 22, 23), wobei hier beliebig viele zusätzliche Gewindeläufe denkbar sind, sich jeweils äquidistant zwischen zwei benachbarten Gewindeläufen befinden.

7. Implantatkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Vielzahl der zusätzlichen Gewindeläufe (21, 22, 23), wobei hier beliebig viele zusätzliche Gewindeläufe denkbar sind, die Gewindeprofile sich gegenseitig überlappen und dadurch eine geringere Gewindetiefe aufweisen und somit der Implantatkern bei selbem Aussendurchmesser des ersten Gewindelaufs (2) einen grösseren Durchmesser aufweist als ein vergleichbarer Implantatkern (1) ohne zusätzliche Gewindeläufe (21, 22, 23).

8. Implantatkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Vielzahl der zusätzlichen Gewindeläufe (21, 22, 23), wobei hier beliebig viele zusätzliche Gewindeläufe denkbar sind, im oberen Teil des Implantates ein Übergang in einen ganz oder nahezu gewindelosen im Wesentlichen zylindrischen oder konischen Teil stattfindet, äussere wobei der Durchmesser des Implantatkerns (1) sich dem äusseren Durchmesser des ersten Gewindelaufes (2) oder der zusätzlichen Gewindeläufe (21, 22, 23) nähert.

9. Implantatkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Beginn mindestens eines zusätzlichen Gewindelaufes (21, 22, 23) selbstschneidend mit einer Schneidekante ausgebildet ist, die ein leichteres Eindrehen des Implantatkörpers im Knochen erlaubt.

10. Implantatkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere Gewindeläufe teilweise unterbrochen sind oder früher als andere auslaufen oder abrupt enden.