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Die Erfindung betrifft ein mehrteiliges Zahnimplantat mit zwei Schaftteilen, von denen einer als Aufbauteilschaft und der andere als Wurzelteilschaft ausgebildet ist. Die beiden Schaftteile sind über eine Implantat-Abutment-Verbindung miteinander zu verbinden. Die Implantat-Abutment-Verbindung ist so ausgebildet, dass der eine Schaftteil einen axialen Vorsprung besitzt, der in eine entsprechende axiale Vertiefung des anderen Schaftteils eingreift.
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Derartige Zahnimplantate sind grundsätzlich bekannt, beispielsweise aus
WO 2007/031562 A2 . Bei den bekannten mehrteiligen Zahnimplantaten ist der Wurzelteilschaft dazu vorgesehen, im Kieferknochen eines Patienten verankert zu werden. Der Wurzelteilschaft wird auch als Implantat bezeichnet. Der Aufbauteilschaft trägt eine künstliche Zahnkrone und kann nach Implantierung des Wurzelteilschafts mit diesem verbunden werden. Der Aufbauteilschaft wird auch als Abutment bezeichnet.
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Aus der genannten
WO 2007/031562 A2 ist ein mehrteiliges Zahnimplantat bekannt, das aufgrund der Geometrie der Verbindung zwischen Wurzelteilschaft und Aufbauteilschaft zum einen sicherstellt, dass die Verbindung zwischen Wurzelteilschaft und Aufbauteilschaft verdrehsicher ist. Zum anderen ist das bekannte mehrteilige Zahnimplantat so gestaltet, dass die bei miteinander verbundenen Implantatsteilen aufeinander aufliegenden Flächen von Wurzelteilschaft und Aufbauteilschaft einen definierten Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Dichtflächen sicherstellen, der eine definierte Kompression eines zwischen den Dichtflächen angeordneten Dichtelementes bewirkt.
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Die
US 5,782,918 A zeigt ein mehrteiliges Zahnimplantat mit zwei Schaftteilen, wobei ein Schaftteil einen axialen Vorsprung aufweist, der sich zu seinem freien Ende hin verjüngt und wobei dieser Vorsprung eine Umfangsfläche aufweist, bei welcher sich Auswölbungen und Einbuchtungen abwechseln.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein mehrteiliges Zahnimplantat mit zwei Schaftteilen bereitzustellen, welches toleranter gegenüber fertigungsbedingten Abweichungen ist und somit eine stabilere Verbindung zwischen den beiden Schaftteilen ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch ein mehrteiliges Zahnimplantat mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein mehrteiliges Zahnimplantat der eingangs genannten Art gelöst, bei dem der axiale Vorsprung des einen Schaftteils sich in axialer Richtung – ausgehend von einem Ursprung bis bin zu einem freien Ende des axialen Vorsprungs – verjüngend ausgebildet ist und eine Außengeometrie besitzt, die wenigstens im Bereich ihrer größten Durchmesser von Wandabschnitten mehrerer gleichartiger Kegelabschnitte gebildet ist. Die zu einem jeweiligen Kegelwandabschnitt gehörenden Kegel als jeweils gedachte geometrische Grundform besitzen lateral zueinander versetzte Längsachsen, so dass der axiale Vorsprung im Ergebnis Querschnitte besitzt, bei denen sich Auswölbungen und Einbuchtungen abwechseln, wobei sich im Bereich der Einbuchtungen des axialen Vorsprungs die Außengeometrie des axialen Vorsprungs von der Innengeometrie der axialen Vertiefung so unterscheidet, dass schmale, lange Freiräume entstehen oder zusätzlich die Auswölbungen auf der Außenseite so abgeflacht sind, dass weitere längliche Freiräume entstehen. Die Auswölbungen ergeben sich aus den Wandabschnitten der Mehrzahl gleichartiger Kegellängsabschnitte. Die Einbuchtungen ergeben sich daraus, dass die Längsachsen der jeweiligen gedachten Kegel lateral zueinander versetzt sind. Die Einbuchtungen können eine Form haben, die auf eine zentrale Längsachse des axialen Vorsprungs des ersten Schaftteils spitz zuläuft. Die Einbuchtungen können alternativ und bevorzugt auch als konkave Einwölbungen ausgebildet sein.
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Vorzugsweise besitzt der jeweils andere Schaftteil des mehrteiligen Zahnimplantats eine axiale Vertiefung, deren Querschnitte wenigstens teilweise im Bereich der Auswölbungen der Außengeometrie des axialen Vorsprungs des jeweils anderen Schaftteils entsprechen. Im Ergebnis besitzt die axiale Vertiefung somit konkave Ausbuchtungen, deren Form wenigstens teilweise Wandabschnitten von gedachten Kegeln entspricht, die mit denjenigen gedachten Kegeln identisch sind, die die Form der Auswölbungen des axialen Vorsprungs des jeweils anderen Schaftteils definieren.
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Mit einem derartigen Zahnimplantat lassen sich all jene Vorteile erzielen, die das zuvor erwähnte aus dem Stand der Technik bekannte Zahnimplantat mit sich bringt, nämlich eine Verdrehsicherung und eine Art Selbstzentrierung in Rotationsrichtung bei Montage des Zahnimplantats sowie ein definierter Längsanschlag, der dadurch bewirkt, dass die Außenflächen des axialen Vorsprungs flächig auf die Innenflächen der sich in Tiefenrichtung verjüngenden axialen Vertiefung stoßen. Es ergibt sich also eine großflächige formschlüssige und dabei sowohl in Rotations- als auch in Längsrichtung definierte Verbindung zwischen dem einen und dem anderen Schaftteil, die geeignet ist, große Kräfte von dem einen auf den anderen Schaftteil zu übertragen. Die letztgenannte Eigenschaft ist gegenüber dem bekannten Stand der Technik sogar noch verbessert. Außerdem lässt sich das erfindungsgemäße Zahnimplantat gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Zahnimplantat sowohl zuverlässiger als auch kostengünstiger herstellen.
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Vorzugsweise ist derjenige Schaftteil, der die axiale Vertiefung aufweist, als Wurzelteilschaft ausgebildet. Entsprechend ist derjenige Schaftteil, der den axialen Vorsprung aufweist, vorzugsweise als Aufbauteilschaft ausgebildet.
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Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren erläutert werden. Von den Figuren zeigt:
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1: zwei Schaftteile eines Zahnimplantats in dem Zustand vordem Verbinden;
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2: die beiden Schaftteile aus 1 im verbundenen Zustand sowie einen Schraubbolzen zum Verschrauben der beiden Schaftteile;
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3: einen Längsschnitt durch die mittels eines Schraubbolzens miteinander verbundenen Schaftteile;
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4a: eine perspektivische Detailansicht des axialen Vorsprungs des Aufbauteilschafts in einer ersten Gestaltungsvariante in perspektivischer Darstellung;
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4b: einen Querschnitt durch den Wurzelteilschaft und den Aufbauteilschaft im Bereich der von der Vertiefung im Wurzelteilschaft und dem axialen Vorsprung des Aufbauteilschafts gebildeten Implantat-Abutment-Verbindung;
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5a: eine Darstellung ähnlich wie 4a, die eine alternative Ausgestaltung der Auswölbung des axialen Vorsprungs des Aufbauteilschafts zeigt;
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5b: einen Querschnitt ähnlich 4b, der das Zusammenwirken der Außenflächen des axialen Vorsprungs und der Innenflächen der axialen Vertiefung für die Ausführungsvariante gemäß 5a illustriert;
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6a: eine perspektivische Ansicht des als Wurzelschaftteil dienenden Schaftteils; und
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6b: eine Ansicht ähnlich 3a, in der der Wurzelteilschaft mit eingesetztem Aufbauteilschaft in einer perspektivischen Querschnittsansicht dargestellt ist.
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1 zeigt zwei Schaftteile eines mehrteiligen Zahnimplantats, nämlich einen Wurzelteilschaft 10 und einen Aufbauteilschaft 12. Der Aufbauteilschaft 12 besitzt einen axialen Vorsprung 14 und der Wurzelteilschaft 10 besitzt eine axiale Vertiefung 16 zur Aufnahme des axialen Vorsprungs 14. Der axiale Vorsprung 14 verjüngt sich hin zu seinem freien, dem Wurzelteilschaft 10 zugewandten Ende. Entsprechend weitet sich die axiale Vertiefung 16 im Wurzelteilschaft 10 hin zu deren Öffnung am proximalen Ende des Wurzelteilschafts 10. Am proximalen Ende des axialen Vorsprungs 14 ist ein Dichtungssitz 18 zur Aufnahme eines Dichtkörpers 19 in Form eines elastischen Dichtungsrings vorgesehen. Wenn die beiden Schaftteile, nämlich der Wurzelschaft 10 und der Aufbauteilschaft 12, wie in 2 dargestellt, miteinander verbunden sind, liegt dem Dichtungssitz 18 im verbundenen Zustand der beiden Teilschäfte eine Dichtfläche 20 gegenüber, die vom Wurzelteilschaft 10 gebildet wird und am proximalen, offenen Ende der axialen Vertiefung 16 im Wurzelteilschaft 10 angeordnet ist. Wie 2 zu entnehmen ist, ergibt sich so ein Freiraum 22 zur Aufnahme des elastischen, ringförmigen Dichtkörpers. Der Freiraum 22 ist nach außen hin offen. Der sich dadurch ergebende Umfangsspalt 24 wird bei eingesetztem ringförmigen, elastischen Dichtkörper 19 von dem Dichtkörper 19 ausgefüllt. Der Dichtkörper 19 und die Geometrie der beiden Schaftteile hinsichtlich des Dichtungssitzes 18 und der Dichtfläche 20 sind so bemessen, dass der Dichtkörper 19 hierzu um 5 bis 25% elastisch komprimiert wird. Der Dichtkörper 19 ist vorzugsweise ein an sich bekannter O-Ring aus elastischem Material wie beispielsweise weich-elastischem Kunststoff.
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Zur festen Verbindung der beiden Teilschäfte 10 und 12 ist ein Schraubbolzen 26 vorgesehen, der in herkömmlicher Weise durch eine durchgehende und gestufte Längsbohrung 28 im proximalen Schaftteil hindurchzuführen ist und mit einem Außengewinde an seinem distalen Ende in ein Innengewinde einer Sackbohrung 30 eingreift, die sich vom Fuße der axialen Vertiefung 16 ausgehend axial in distaler Richtung des Wurzelteilschafts 10 erstreckt. 3 zeigt die beiden Schaftteile 10 und 12 sowie den Schraubbolzen 26 in miteinander verbundenem Zustand in längsgeschnittener Darstellung.
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Eine Besonderheit des mehrteiligen Zahnimplantats ist die Außengeometrie des axialen Vorsprungs 14 sowie die Innengeometrie der axialen Vertiefung 16. Erfindungsgemäß besitzt der sich zu seinem distalen freien Ende hin verjüngende axiale Vorsprung 14 Querschnitte mit einer Umfangsgeometrie, bei der sich Auswölbungen 32 und Einbuchtungen 34 abwechseln. In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind es konkret jeweils vier sich axial erstreckende Auswölbungen 32, zwischen denen ebenfalls jeweils eine, also insgesamt ebenfalls vier, sich ebenfalls längs erstreckende Einbuchtungen 34 vorgesehen sind. Zwei unterschiedliche Varianten sind in den 4a und b und 5a und b dargestellt.
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Die axiale Vertiefung 16 im Wurzelteilschaft 10 besitzt eine der jeweiligen Außengeometrie des zugehörigen axialen Vorsprungs 14 in etwa entsprechende Innengeometrie, die ebenfalls von einer entsprechenden Zahl sich in Längsrichtung erstreckenden Auswölbungen 36 geprägt ist.
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Im Bereich der Einbuchtungen 34 des axialen Vorsprungs 14 unterschiedet sich die Außengeometrie des axialen Vorsprungs von der Innengeometrie der axialen Vertiefung so, dass schmale, längliche Freiräume 38 entstehen, die es erlauben, dass sich die Verbindung zwischen Aufbauteilschaft 12 und Wurzelteilschaft 10 besser setzen kann.
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Die Auswölbungen 36 der axialen Vertiefung 14 im Wurzelteilschaft 10 können, ebenso wie die Auswölbungen 32 des axialen Vorsprungs 14 am Aufbauteilschaft 12, die Form von Kegelmantelabschnitten haben, die jeweils einem von im Ausführungsbeispiel insgesamt vier virtuellen Kegeln zuzuordnen sind, die jeweils zueinander lateral versetzte Längsachsen besitzen.
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Die 4a und 5a zeigen zwei unterschiedliche Gestaltungsvarianten eines axialen Vorsprungs 14 bzw. 14' in perspektivischer Darstellung. Die jeweils dazugehörenden 4b und 5b zeigen jeweils einen Querschnitt durch den Wurzelteilschaft 10 und dessen axiale Vertiefung 16 mit darin eingesetztem axialen Vorsprung des jeweiligen Aufbauteilschafts 12. Die Schnittdarstellungen in 4b und 5b zeigen, wie sich die Außenflächen der Auswölbungen 32 des jeweiligen axialen Vorsprungs 14 bzw. 14 mit den Innenflächen der Auswölbungen 36 der axialen Vertiefung 16 im Wurzelteilschaft 10 berühren.
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Durch die sich in distaler Richtung verjüngende Ausgestaltung der axialen Vertiefung 16 im Wurzelteilschaft 10 und der zugehörigen Auswölbungen 36 sowie der entsprechenden, sich ebenfalls in axialer Richtung verjüngenden, Ausgestaltung des jeweiligen axialen Vorsprungs 14 oder 14' und der zugehörenden Auswölbungen bewirkt, dass die sich im verbundenen Zustand der Schaftteile berührenden Außenflächen der Auswölbungen 32 und Innenflächen der Auswölbungen 36 einen Längsanschlag bilden, der das Maß bestimmt, bis zu dem der jeweilige axiale Vorsprung 14 in die jeweilige axiale Vertiefung 16 eingeschoben werden kann und damit auch das Maß bestimmt, das schließlich den Freiraum 22 zur Aufnahme des Dichtkörpers definiert.
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Darüber hinaus bewirken die miteinander korrespondieren Auswölbungen des jeweiligen axialen Vorsprungs 14 und der jeweiligen axialen Vertiefung 16, dass der Wurzelteilschaft 10 und der Aufbauteilschaft 12 auch in Rotationsrichtung formschlüssig miteinander verbunden sind, so dass sich kein Drehwinkelfehler zwischen Wurzelteilschaft 10 und Aufbauteilschaft 12 einstellen kann. Wird bei der Montage, also beim Verbinden von Wurzelteilschaft 10 und Aufbauteilschaft 12, der Aufbauteilschaft 12 zunächst mit einem kleinen Drehwinkelfehler in die Vertiefung 16 des Wurzelteilschafts 10 eingesetzt, bewirken die Auswölbungen 32 am jeweiligen axialen Vorsprung 30 des Aufbauteilschafts 14 und die entsprechenden Auswölbungen 36 in der entsprechenden axialen Vertiefung 16 des Wurzelteilschafts 10, dass der Aufbauteilschaft 12, geführt durch die Außenflächen dieser Auswölbungen, selbsttätig die richtige fehlerfreie Drehwinkelstellung einnimmt.
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Die Ausführungsvarianten gemäß 4 und 5 unterscheiden sich dadurch voneinander, dass die Auswölbungen 32 bei der Ausführungsvariante gemäß 5 auf der Außenseite abgeflacht sind, wie dies den 5a und 5b leicht zu entnehmen ist. Dadurch verkleinern sich die Berührungsflächen zwischen den Auswölbungen 32' des axialen Vorsprungs 14' und den Auswölbungen 36 der axialen Vertiefung 16 und es entstehen weitere längliche Freiräume 40. Diese Ausführungsvariante ist toleranter gegenüber fertigungsbedingten Abweichungen von der Idealgeometrie.
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6a zeigt den Wurzelteilschaft 10 in perspektivischer Darstellung mit Blick in die axiale Vertiefung 16 des Wurzelteilschafts 10. Insbesondere zeigt 6a die in Längsrichtung verlaufenden, sich in distale Richtung verjüngenden Auswölbungen 36, die jeweils einen Teil der Innenfläche der axialen Vertiefung 16 bilden. Außerdem zeigt 6a die Dichtfläche 20, die mit dem Dichtungssitz 18 am Aufbauteilschaft 12 zusammenwirkt. Schließlich ist 6a auch die Sackbohrung 30 mit entsprechendem Innengewinde zu entnehmen, die sich in Längsrichtung an die axiale Vertiefung 16 anschließt.
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6b zeigt noch einmal analog zu 4b den Wurzelteilschaft 10 mit darin eingesetztem Aufbauteilschaft 12 in einer perspektivischen quergeschnittenen Darstellung.
