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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Insertion von Implantaten gemäß den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
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Eine Anordnung dieser Art ist aus der
US 2005/0287497 A1 bekannt, wobei ein Indexierungsbereich eines Implantats die doppelte Länge wie dessen konische Innenfläche aufweist..
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Aus der
DE 10 2005 005 402 A1 ist eine derartige Anordnung bekannt, welche ein als Dentalimplantat ausgebildetes Implantat mit einer Aufnahmeöffnung aufweist. Die Aufnahmeöffnung enthält eine zumindest teilweise konische Innenfläche, und in die Aufnahmeöffnung ist ein Aufbauteil mit einem konischen Zapfen eingesetzt. Das Aufbauteil und das Implantat enthalten miteinander korrespondierende Indexierungselemente, mit welchen eine definierte Drehwinkelposition des mit dem Implantat verbundenenen Aufbauteils vorgegeben ist. Das Implantat enthält an seiner koronalen Endfläche als Quernuten ausgebildete Einsetzelemente für ein Werkzeug zum Eindrehen des Implantats in den Kieferknochen. Erst nach der Insertion des Implantats wird die Verbindung des Aufbauteils mit dem Implantat durchgeführt, wobei der konische Zapfen des Aufbauteils an der konischen Innenfläche des Implantats unter Vorspannung zur Anlage gebracht wird.
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Weiterhin ist in der
US 7,059,855 B2 ein Dentalimplantat-System beschrieben, enthaltend ein Implantat und ein Aufbauteil mit einem Außengewinde eines Gewindezapfens. Das Implantat enthält eine Aufnahmeöffnung mit einem komplementären Innengewinde, in welches das Aufbauteil mit dem Außengewinde des Gewindezapfens einschraubbar ist, wobei nach dem Einschrauben eine konische Außenfläche des Aufbauteils an einer konischen Innenfläche des Implantats unter Vorspannung anliegt. Die Verbindung erfolgt nicht mittels einer zusätzlichen Zugschraube. Eine Schraubverbindung des Eindrehwerkzeugs mit dem Implantat ist nicht vorhanden.
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Aus der
DE 94 17 182 U1 eine derartige Anordnung mit einem ein Außengewinde aufweisenden Implantat bekannt. Das Implantat ist als Dentalimplantat ausgebildet und enthält eine vom koronalen Endbereich sich nach apikal erstreckende Aufnahmeöffnung für einen Zapfen eines mit dem Implantat nach dessen Insertion in einen Knochen, insbesondere Kieferknochen, verbindbaren Aufbauteils. Die Aufnahmeöffnung enthält eine zum koronalen Ende sich öffnende konische Innenfläche und nach apikal anschließend ein erstes Indexierungselement in Form einer Mehrkantaufnahme sowie eine Gewindebohrung. Analog hierzu enthält der Zapfen des Aufbauteils eine konische Außenfläche sowie eine zweites Indexierungselement in Form eines Mehrkants, welcher in die Mehrkantaufnahme des Implantats einsetzbar ist. Zur Verbindung des Aufbauteils mit dem Implantat ist eine Zug- oder Halteschraube vorgesehen, welche eine Durchgangsbohrung des Aufbauteils durchdringt und mittels eines Außengewindes in die Gewindebohrung des Implantats einschraubbar ist. Zur Insertion des Implantats in den Knochen ist ein Werkzeug mit einem Mehrkant vorgesehen, welcher auf auf die Mehrkantaufnahme des Implantats abgestimmt und in jene einführbar ist. Das Drehmoment zur Insertion des Implantats wird ausschließlich über die Mehrkantaufnahme übertragen und folglich besteht bei der Insertion bzw. beim Eindrehen die Gefahr, dass die als Indexierungselement ausgebildete Mehrkantaufnahme des Implantats beschädigt wird und somit die ordnungsgemäße Verbindung des Aufbauteils mit dem Implantat und vor allem die exakte Ausrichtung des Aufbauteils bezüglich des Implantats in einer vorgegebenen Drehwinkelposition in Frage gestellt ist. Das erste Indexierungselement befindet sich in einem Bereich, in welchem das Implantat außen kein Gewinde aufweist. Das Außengewinde ist in axialer Richtung zum Indexierungselement beabstandet angeordnet, und es erstreckt sich etwa von der Mitte der Längserstreckung des Implantats bis zu dessen apikalem Ende. Da das genannte Indexierungselement axial anschließend an die konische Innenfläche des Implantats vorgesehen sind, erstreckt sich die konische Innenfläche des Implantatkörpers nur über einen kleinen Teil dessen Gesamtlänge, so dass für die Konusverbindung mit dem Aufbauteil nur eine recht kleine bzw. axial kurze Verbindungsfläche zur Verfügung steht, wobei ein vergleichsweise großer Öffnungswinkel der genannten konischen Flächen vorgegeben ist.
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Ferner ist aus der
EP 0 707 835 B1 ein Dentalimplantat mit einer zentralen Aufnahmeöffnung bekannt, welche eine sich zum koronalen Ende öffnende konische Innenfläche und im inneren Endbereich ein Innengewinde zur Verankerung einer Zugschraube aufweist. In die Aufnahmeöffnung ist ein Zapfen eines Aufbauteils einsetzbar, in dessen Durchgangsbohrung die Zugschraube durchgreift, wobei in einem zur Mundhöhle weisenden Kopfbereich des Aufbauteils die Durchgangsbohrung eine Erweiterung zur Aufnahme eines Kopfes der Zugschraube vorgesehen ist. Der genannte Zapfen des Aufbauteils enthält eine an die konische Innenfläche der Aufnahmeöffnung angepasste Außenfläche. Die konische Innenfläche der Aufnahmeöffnung und die konische Außenfläche des Zapfens sind derart ausgebildet, dass zwischen dem Implantat und dem mittels der Zugschraube verbundenen Aufbauteil eine selbsthemmende Konusverbindung vorhanden ist. Diese form- und kraftschlüssige Konusverbindung gewährleistet eine den hohen Belastungen dauerhaft standhaltende Rotationssicherung des Aufbauteils bezüglich des Implantats. Zum Einsetzen des Implantats in den Kieferknochen enthält das Implantat im koronalen Bereich bzw. der koronalen Endfläche Eingriffselemente für ein Werkzeug, wie beispielsweise sich nach okkusal öffnende Schlitze für einen Schraubendreher. Das Aufbauteil ist zum Implantat bezüglich der Längsachse in beliebigen Drehwinkelpositionen stufenlos positionierbar, wobei insbesondere bei der für die Anfertigung einer Suprakonstruktion erforderlichen Abdrucknahme und/oder im Dentallabor besondere Maßnahmen zur winkelgetreuen Übertragung bzw. Ausrichtung des Aufbauteils bezüglich des Implantats erforderlich sind.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die genannte Anordnung dahingehend weiterzubilden, dass in einfacher und gleichwohl funktionssicherer Weise die Insertion des Implantats bei Vermeidung von Beschädigungen des Indexierungselements durchführbar ist. Die Anordnung soll in einfacher Weise herstellbar sein und auch für sehr kleine filigrane Implantate, wie insbesondere sogenannte Mini-Implantate, einsetzbar sein. Weiterhin soll die Indexierung hochpräzise sein, wobei Beschädigungen und/oder Überlastungen vermieden werden sollen.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.
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Die vorgeschlagene Anordnung zeichnet sich durch eine funktionsgerechte Konstruktion aus, wobei über die selbsthemmende Konusverbindung zwischen dem Adapter und dem Implantat bei der Insertion desselben das Drehmoment zumindest teilweise übertragen wird. Die äußere Konusfläche des in die Aufnahmeöffnung eingreifenden Zapfens und die konische Innenfläche des Implantats sind derart aufeinander abgestimmt, dass ein vorgegebener Teil des einzuleitenden Drehmoments über die aneinander liegenden Konusflächen des Adapters und des Implantats auf dieses übertragen wird. Hierbei wird in zweckmäßiger Weise nur ein vorgebbarer Teilbereich der gesamten konischen Innenfläche des Implantats zur Drehmomentübertragung genutzt, wobei dieser Teilbereich vorteilhaft in dem koronalen Ende des Implantats nächstliegenden Teil der konischen Innenfläche vorgesehen ist. Hierzu ist der Öffnungswinkel der konischen Außenfläche des Adapters geringfügig größer vorgegeben als der Öffnungswinkel der konischen Innenfläche des Implantats und zwar derart, dass an den genannten Teilbereich nach apikal anschließend die genannten konischen Flächen praktisch nicht mehr aneinander liegen und/oder zur Drehmomentübertragung keinen Beitrag liefern. Es ist somit ein vorgebbarer bzw. einstellbarer Anteil der Übertragung des Drehmoments durch Variation der Klemmfläche im genannten Teilbereich bzw. dessen Größe vorgegeben, wobei der restliche Teil der konischen Innenfläche des Implantats frei bzw. außer Klemmung mit dem Adapter bzw. dessen Außenkonus bleibt. Der Restanteil des einzuleitenden Drehmoments wird in zweckmäßiger Weise durch andere Elemente aufgenommen, insbesondere mittels der ineinander greifenden Indexelemente des Adapters und des Implantats oder einer Verklemmung bzw. einem Anlaufen einer entsprechenden Anlauffläche des Adapters an der Oberkante bzw. der koronalen Endlfäche des Implantats oder einer Verklemmung bzw. Verspannung des Adapters mit dem Implantat mittels eines Schraubgewindes. Der Adapter ist mit dem Implantat werkseitig verbunden und/oder definiert vorgespannt, und zwar mittels einer Zugschraube, welche durch eine Durchgangsbohrung des Adapters durchgreift und mit einem Gewinde in ein in der Aufnahmeöffnung des Implantats angeordneten Innengewinde eingeschraubt ist. Der Adapter ist als ein vormontierter Eindrehpfosten ausgebildet und enthält ein außerhalb des Implantats vorgesehenes Kopfteil für ein Werkzeug, wie Winkelstück und Ratsche, oder als separates Instrument für ein Winkelstück oder bei Ausführung als vormontierter Eindrehpfosten mit Winkelstückanschluß. Das Kopfteil des Adapters besitzt vorteilhaft Angriffsflächen für ein geeignetes Werkzeug, wie Ratsche oder dergleichen. Des Weiteren kann das Kopfteil in bevorzugter Weise für einen temporären Aufbau, wie eine Krone, ausgebildet sein oder als solcher verwendet werden.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Adapters und/oder der zumindest teilweisen Übertragbarkeit des Drehmoments über die selbsthemmende Konusverbindung zwischen Adapter und Implantat wird dessen hochpräzises Indexelement mit hoher Sicherheit beim Eindrehen nicht beschädigt. Das Indexelement kann somit vergleichsweise platzsparend bzw. mit geringem Bauvolumen ausgebildet sein, wobei in zweckmäßiger Weise eine Beschädigung in Folge einer Überlastung vermieden wird. Dies ist von besonderer Bedeutung im Hinblick auf immer kleiner und filigraner werdender Implantatgrößen und/oder Implantatformen. Aufgrund der Nutzung der Konusklemmung zwischen Adapter und Implantat wird das Indexelement zuverlässig geschützt, wobei in vorteilhafter Weise eine Abstimmung bzw. Aufteilung des über die Klemmflächen zu übertragenden Drehmomentanteils problemlos vorgebbar ist. Die Präzision für die Rotationssicherung des nach der Insertion mit dem Implantat zu verbindenden Aufbauteils wird mit hoher Sicherheit vorgegeben, da das Indexelement des Implantats bei der Insertion nicht geschädigt wird. Es sei hier festgehalten, dass die über das Aufbauteil und/oder die prothetische Versorgung einwirkenden Rotationskräfte deutlich geringer sind als das auf das Implantat einzuleitenden Drehmomente bei dessen Insertion.
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Da erfindungsgemäß nur ein Teilbereich der konischen Innenfläche des Implantats zur Drehmomentübertragung genutzt wird, wird in besonders zweckmäßiger Weise ein unerwünschtes „Festfressen“ des Adapters bzw. dessen konischer Außenfläche bezüglich des Implantats vermieden und somit ist nach der Insertion des Implantats das erforderliche Lösen und Entfernen des Adapters vom Implantat problemlos sichergestellt. Weiterhin hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, den Adapter mit dem Implantat werkseitig bei der Fertigung mit einer vorgegebenen Vorspannung miteinander zu verspannen. Wird bei der Insertion des Implantats ein derart vorgegebener Grenzwert des einzuleitenden Drehmoments überschritten, so kann der Adapter bezüglich des Implantats derart verdreht werden, dass er an den obengenannten anderen Elementen zur zur Anlage gelangt. Zudem ist in bevorzugter Weise die selbstklemmende Konusverbindung dahingehend ausgebildet, dass bei Überschreiten des vorgegebenen Grenzwertes des Drehmoments und/oder bei der Relativdrehung des Adapaters bezüglich des Implantats dessen Konusfläche nicht beschädigt wird. Insoweit sind insbesondere der Reibungskoeffizient und/oder die Rauhigkeit der Konusfläche des Adpaterzapfens um einen vorgegebenen Wert geringer ausgebildet als das in der Innenfläche des Implantats.
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Besondere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Anordnung gegeben.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines besonderen Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne dass insoweit eine Beschränkung erfolgt. Es zeigen:
- 1 eine Seitenansicht der Anordnung,
- 2 die Anordnung in einem Längsschnitt entlang Schnittlinie B gemäß 1,
- 3 einen Schnitt der Anordnung in der Schnittebene C gemäß 2,
- 4 eine explosionsartige Darstellung der Anordnung,
- 5, 6 den Adapter in einer Seitenansicht bzw. in perspektivischer Darstellung,
- 7, 8 das Implantat in der Schnittebene gemäß 2 bzw. in perspektivischer Darstellung.
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Gemäß 1 bis 3 enthält die Anordnung das Implantat 2 und den Adapter 4, wobei in einer Aufnahmeöffnung 6 des Implantats der Adapter 4 mit einem Zapfen 8 eingreift. Mit dem Implantat 2 ist der Adapter 4 mittels einer Zugschraube 10 verbunden, welche in einer zentralen Durchgangsbohrung 12 des Adapters 4 im wesentlichen koaxial zur Längsachse 14 des Implantats 2 angeordnet ist. Die Aufnahmeöffnung 6 verläuft von einer koronalen Endfläche 16 des Implantats 2 in Richtung zu dessen apikalen Endbereich 18 und ist grundsätzlich als Sackbohrung ausgebildet. Das Implantat 2 enthält ferner ein Außengewinde 20, welches zumindest im apikalen Endbereich 18 bevorzugt selbstschneidend ausgebildet ist und/oder welches einen mittels strichpunktierter Linie angedeuteten und zum apikalen Endbereich 8 sich verjüngenden konischen Gewindekern 22 aufweist. Im koronalen Endbereich 24 des Implantats 2 enthält die Aufnahmeöffnung 6 eine zur koronalen Endfläche 16 hin sich öffnende konische Innenfläche 26. Weiterhin enthält das Implantat 2 nach apikal anschließend und/oder teilweise in die konische Innenfläche 26 eingreifend ein erstes Indexierungselement 28. Im Endbereich der grundsätzlich als Sackbohrung ausgebildeten Aufnahmeöffnung 6 ist ein Innengewinde 30 vorgesehen, in welches die Zugschraube 10 mit einem Außengewinde 32 eingreift bzw. eingeschraubt ist. In vorteilhafter Weise ist das Außengewinde 32 auf einer Gewindehülse 34 angeordnet, welche mit dem inneren Ende der Zugschraube 10, insbesondere durch Schweißen oder Kleben, fest verbunden ist. Wie aus 2 ersichtlich, ist der Außendurchmesser der Gewindehülse 34 größer vorgegeben, als der Durchmesser der Durchgangsbohrung 12, so dass der Adapter 4 entsprechend klein bzw. mit einem entsprechend geringen Außendurchmesser ausgebildet ist. In der Durchgangsbohrung 12 ist eine bevorzugt konisch ausgebildete Anlagefläche 36 vorgesehen, an welcher der Schraubenkopf 38 der Zugschraube 10 anliegt. Mittels der Zugschraube 10 ist der Adapter 4 mit dem Implantat mit vorgegebener Vorspannung lösbar verbunden.
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Der Adapter 4 enthält ein Kopfteil 40, nach apikal bzw. in Richtung zum Implantat anschließend ein Zwischenteil 42 und daran anschließend den bereits erwähnten Zapfen 8. Der teilweise in die Aufnahmeöffnung 6 eingreifende Adapter bzw. dessen Zapfen 8 enthält eine konische Außenfläche 44, welche an die konische Innenfläche 26 des Implantats angepaßt und/oder auf diese abgestimmt ist. Die Öffnungswinkel der konischen Flächen 26 und 44 sind insbesondere unter Berücksichtigung deren Reibungskoeffizienten und/oder deren Oberflächenbeschaffenheit und/oder der Rauhigkeit und/oder der Größe der aneinander liegenden Flächenbereiche, derart vorgegeben, dass der Adapter 4 aufgrund konischer Selbsthemmung bezüglich des Implantats 2 festgelegt ist, wobei mittels der Zugschraube 10 eine definierte Verspannung des Adapters 4 mit dem Implantat 2 vorgegeben ist. Der Adapter 4 und/oder dessen Zapfen 8 enthält ein weiteres Indexierungselement 48, welches korrespondierend zum ersten Indexierungselement 28 des Implantats 2 ausgebildet ist und in dieses eingreift, wie aus 3 ersichtlich.
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In bevorzugter Weise ist der Adapter 4 bzw. dessen Zapfen 8 derart ausgebildet, dass die konische Außenfläche 44 nur in einem Teilbereich 50 an der konischen Innenfläche 26 des Implantats 2 unter Vorspannung und/oder mit Selbsthemmung anliegt. Vorteilhaft ist der Teilbereich 50 nächstliegend zur koronalen Endlfäche 16 angeordnet, während nach apikal zwischen der konischen Innenfläche 26 und dem Zapfen 8 keine für die selbsthemmende konische Verbindung wirksame Anlage vorhanden ist. Hierzu kann insbesondere der Öffnungswinkel der konischen Außenfläche 44 des Zapfens 8 um einen vorgegebenen Wert größer vorgegeben sein als der Öffnungswinkel der konischen Innenfläche 26. Ferner kann, wie mit gestrichelter Linie 52 stark vergrößert angedeutet, nach apikal an den Teilbereich 50 anschließend der Durchmesser des Zapfens 8 reduziert ausgebildet sein.
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Das Zwischenteil 42 des Adapters 4 ist als eine im Anschluss an den konischen Zapfen vorgesehene Erweiterung des Adapters 4 ausgebildet, wobei im Wesentlichen anschließend an die konische Außenfläche 44 ein konkaver Bereich 54 und danach anschließend ein konvexer Bereich 56 des Zwischenteils 42 vorhanden sind. Das Kopfteil 40 weist einen gegenüber der Erweiterung 42 und insbesondere deren konvexen Bereich 56 reduzierten Außendurchmesser auf, wobei die Erweiterung 42 einen Ringbund mit einer Auflagefläche 58 bildet. Das Kopfteil 40 des Adapters 2 enthält Angriffsflächen 60 für ein Werkzeug, wie z.B. eine Ratsche, wobei die Angriffsfläche 60 hier beispielshaft als Vierkant ausgebildet ist. Durch die Auflagefläche 58 ist eine sichere Führung und Festlegung des genannten Werkzeugs erreicht. Das Kopfteil 40 ist im Rahmen der Erfindung ferner für die Anordnung eines temporären Aufbaus, beispielsweise einer Krone, ausgebildet, welche nach der Insertion des Implantats mittels des Adapters 4 mit dem Kopfteil 40 in geeigneter Weise verbunden wird und vorteilhaft an der Anlagefläche 58 der Erweiterung 42 anschließend angeordnet und/oder auf dieser abgestützt ist. Darüber hinaus hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, die vorteilhaft konische Anlagefläche 36 für den Schraubenkopf 38 zumindest näherungsweise, zweckmäßig vollständig in der Erweiterung 42 vorzusehen, wodurch eine hinreichend große Wandstärke des Adapters und somit eine sichere Einleitung der über den Schraubenkopf 38mittels der Zugschraube 10 aufgebrachten Vorspannkraft erreicht ist. Erfindungsgemäß ist die Vorspannkraft werkseitig definiert vorgegeben und der Adpater 4 ist mit dem Implantat 2 mittels der Zugschraube 10 lösbar verbunden.
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4 zeigt in explosionsartiger Darstellung die Anordnung mit dem Implantat 2, dem Adapter 4 und der Zugschraube 10, mit welcher nach dem Einführen in den Adapter 4 die das Außengewinde 32 aufweisende Gewindehülse 34 fest verbunden ist. Das im Anschluss an die konische Außenfläche 44 des Adapters 4 vorgesehene weitere Indexierungselement 48 enthält axiale Nuten 62. Wie in Verbindung mit 3 ersichtlich, greifen in diese axialen Nuten 62 des Adapters bzw. dessen Zapfen 8 radiale Vorsprünge oder Nocken 64 des ersten Indexierungselements 28 des Implantats 2 ein. Die Indexierungselemente 28 und 48 sind nach Art einer aufeinander abgestimmten und ineinander greifenden Axialverzahnung ausgebildet.
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5 und 6 zeigen vergrößert den Adapter 4, welche das Kopfteil 40 mit den Angriffsflächen 60, die Erweiterung 42 und ferner den Zapfen 8 mit der konischen Außenfläche 44 und schließlich das weitere Indexierungselement 48 mit den in radialer Richtung verlaufenden Nuten 62 enthält. In Umfangsrichtung zwischen den Nuten 62 sind somit Stege 66 vorhanden, welche nach dem Einstecken des Zapfens 8 in korrespondierende Nuten des ersten Indexierungselements des Implantats eingreifen.
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7 bzw. 8 zeigen in einem axialen Schnitt bzw. in perspektivischer Darstellung das Implantat 2 mit der Aufnahmeöffnung 6. Die Aufnahmeöffnung enthält im koronalen Endbereich 24 die konische Innenfläche 26 und ferner nach apikal das erste Indexierungselement 28 mit den in radialer Richtung nach innen gerichteten Nocken 64. In Umfangsrichtung zwischen den Nocken 64 befinden sich die bereits erwähnten Nuten 68.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Implantat
- 4
- Adapter
- 6
- Aufnahmeöffnung von 2
- 8
- Zapfen von 4
- 10
- Zugschraube
- 12
- Durchgangsbohrung in 4
- 14
- Längsachse von 2
- 16
- koronale Endfläche von 2
- 18
- apikaler Endbereich von 2
- 20
- Außengewinde von 2
- 22
- konischer Gewindekern
- 24
- koronaler Endbereich von 2
- 26
- konische Innenfläche von 6
- 28
- erstes Indexierungselement
- 30
- Innengewinde von 6
- 32
- Außengewinde von 10
- 34
- Gewindehülse
- 36
- Anlagefläche von 12
- 38
- Schraubenkopf von 10
- 40
- Kopfteil von 4
- 42
- Zwischenteil von 4
- 44
- konische Außenfläche von 8
- 48
- weiteres Indexierungselement
- 50
- Teilbereich
- 52
- gestrichelte Linie / Durchmesserreduzierung von 8
- 54
- konkaver Bereich von 42
- 56
- konvexer Bereich von 42
- 58
- Auflagefläche
- 60
- Angriffsfläche
- 62
- axiale Nut von 48
- 64
- radialer Nocken von 28
- 66
- Steg von 48
- 68
- Nut von 28
