DE102010019582A1

DE102010019582A1 - Funktionsgeteilte Indizierung für ein Pfostenteil, welches zur Insertion in den Kieferknochen vergesehen ist

Info

Publication number: DE102010019582A1
Application number: DE201010019582
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Holger Zipprich
Current assignee: ZIPPRICH, HOLGER, DE
Priority date: 2010-05-05
Filing date: 2010-05-05
Publication date: 2011-11-10

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindung zwischen einem zum Einschrauben in den Kieferknochen vorgesehenen Pfostenteil und einem dazugehörigen Aufbauteil an welchen ein Zahnersatzstück befestigbar ist. Die Verbindung zwischen dem Pfostenteil und dem Aufbauteil weißt eine rotatorisch selbstzentrierende Wirkung auf, wobei zur Insertion eine zweite apikal von der ersten gelegene Indizierung vorhanden ist, welche parallelwandig ausgeführt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dentalimplantat mit einen in einem Kieferknochen einbringbaren Pfostenteil und mit einem diesem zugeordneten Aufbauteil, an das ein Zahnersatzstück anbringbar ist, wobei das Aufbauteil einen angeformten Kontaktstift aufweist, der formschlüssig in eine zugeordnete Formausnehmung im Pfostenteil einbringbar ist.
Derartige Dentalimplantate sind in vielfältigen Formen bekannt. Sie werden üblicherweise anstelle eines extrahierten oder ausgefallenen Zahnes in den Kieferknochen eingesetzt, um dort nach einer Einheilphase von drei bis vier Monaten ein als Zahnersatz dienendes prothetisches Teil oder eine Krone zu halten. Dazu ist ein derartiges Dentalimplantat üblicherweise als geeignet geformter Metallkörper ausgebildet, wobei das Pfostenteil üblicherweise durch Einschrauben an der vorgesehen Stelle in den Kieferknochen eingesetzt wird. Das Pfostenteil weist dabei in der Regel am apikalen Ende ein zumeist selbstschneidendes Schraubengewinde auf, mit welchem das Pfostenteil in das entsprechend präparierte Implantatbett eingesetzt wird.
Ein derartiges Dentalimplantat ist üblicherweise grundsätzlich zweiteilig aufgebaut und umfasst das zur Einbringung in den Kieferknochen vorgesehene Pfostenteil und ein zugeordnetes Aufbauteil, an das das als Prothese oder dergleichen vorgesehene Zahnersatzstück anbringbar ist. Das Pfostenteil und ebenso das Kopf- oder Aufbauteil bestehen üblicherweise aus Metall oder einer Keramik, und zwar insbesondere aus Titan, einer Titanlegierung, einer titanhaltigen Legierung, einer Zirkonoxid-Aluminiumoxid-Keramik oder einer Keramik, die entweder Zirkonoxid oder Aluminiumoxid beinhaltet. Das Pfostenteil ist an seiner Außenseite üblicherweise mit einem Gewinde versehen, welches als selbstschneidendes oder auch als nicht selbstschneidendes Gewinde ausgeführt sein kann. Das Pfostenteil wird üblicherweise in einem entsprechend aufbereiteten Implantatbett des Kieferknochens verankert. Die Konstruktion des im Außenbereich des Pfostenteils vorgesehenen Gewindes ist dabei üblicherweise für eine hohe Primärstabilität der Anordnung und eine gleichmäßige Weiterleitung der bei der Kaubelastung des Dentalimplantats auftretenden Kräfte in den Kieferknochen ausgelegt.
1 zeigt ein Dentalimplantat (Pfostenteil) mit einem dazugehörigen Aufbauteil und einer Verbindungsschraube. In dem Pfostenteil 1 ist eine Formausnehmung 13 eingebracht, welche exakt auf den an das Aufbauteil 2 angeformten Kontaktstift 23 abgestimmt ist. Die Formausnehmung 13 im Pfostenteil 1 bildet im eingegliederten Zustand mit dem an das Aufbauteil 2 angeformten Kontaktstift 23 ein Gesperre gegenüber allen Kräften und Momenten außer gegenüber einer Kraft welche beide Teile voneinander weg bewegt. Um die Trennung der beiden Bauteile aufgrund dieser voneinander weg bewegenden Kraft zu vermeiden wird die Verbindungsschraube 3 mit dem entsprechenden Anzugsmoment montiert. Eine solche Verbindung zwischen dem Pfostenteil und dem Aufbauteil wird als interne Verbindung bezeichnet. Wäre die Formausnehmung im Aufbauteil und der Kontaktstift am Pfostenteil würde man von einer externen Verbindung sprechen.
2 zeigt ein Pfostenteil 1 im Schnittbild mit einer Formausnehmung 13 und den für das Rotationsgesperre notwendigen und zur Pfostenteilachse PA ausgerichteten Funktionsflächen 17. Die Funktionsflächen 17 bilden gemeinsam einen Sechskant. Dieses Rotationsgesperre dient auch als Indizierung. Das bedeutet das über diese Indizierung die Position des Aufbauteils 2 auf dem Pfostenteil 1 aus 1 immer wieder findbar ist. Apikal der Funktionsflächen 17 befindet sich im inneren des Pfostenteils 1 ein Gewinde 12 in welches die Verbindungsschraube 3 aus 1 eingreifen kann um das Pfostenteil 1 mit dem Aufbauteil 2 aus 1 gegeneinander zu verschrauben. Am äußeren Bereich des Pfostenteils 1 ist in 2 ein Gewinde 11 dargestellt.
3 zeigt ein Aufbauteil 2 mit einem in Form eines Sechskants angeformten Kontaktstift 23. Dieser Kontaktstift 17 weist sechs Funktionsflächen 27 auf welche parallel zur Aufbauteilachse AA ausgerichtet sind. Der für den Durchtritt durch die Schleimhaut vorgesehene Bereich ist mit 24 gekennzeichnet. In Richtung okklusal ist eine Bohrung vorgesehen durch welche die Verbindungsschraube 3 aus 1 durchgesteckt werden kann. An die Fläche 22 kann ein Zahnersatzstück angebracht werden und z. B. durch Kleben befestigt werden.
4 zeigt ein mit einer Verbindungsschraube 3 auf einem Pfostenteil 1 montiertes Aufbauteil 2, wobei das Pfostenteil 1 zur besseren Darstellung im Schnittbild gezeigt wird. Das Aufbauteil 2 ist entgegen des Aufbauteils 2 aus den 1 und 2 nicht gerade sondern abgewinkelt. Die Kontaktflächen außer die der Formausnehmung und des Kontaktstiftes zwischen dem Aufbauteil und dem Pfostenteil sind plan zueinander ausgerichtet.
5 zeigt ein Aufbauteil 1 mit einer konisch runden Formausnehmung 13, ein Aufbauteil 2 mit einem konisch runden und angeformten Kontaktstift 23 und eine dazugehörige Verbindungsschraube 3. Der konisch runde Kontaktstift 23 ist auf die konisch runde Formausnehmung 13 abgestimmt. In dieser Ausführung besteht kein rotatorisches Gesperre zwischen dem Aufbauteil und dem Pfostenteil. Eine Rotation zwischen den beiden Bauteilen wird lediglich durch eine Hemmung zwischen den beiden Bauteilen vermieden. 13 zeigt das Aufbauteil 2 aus 5, wobei erkennbar ist dass der Kontaktstift 23 konisch ausgeführt ist. Die Funktionsfläche 27 hat keine Elemente die als rotatorisches Gesperre fungieren. Die Funktionsfläche 27 ist konisch und ist somit zur Aufbauteilachse AA geneigt. Die Querschnittsfläche des Kontaktstifts 23 ist rund ausgeführt. Am Markt existieren auch konisch runde Verbindungen zwischen einem Pfostenteil und einem Aufbauteil wobei in Richtung apikal an den konisch runden Kontaktstift des Aufbauteils ein zweiter Kontaktstift angeformt ist, welcher mit einer zweiten Formausnehmung im Pfostenteil, welche apikal der konisch runden Formausnehmung im Pfostenteil eingebracht ist ein rotatorisches Gesperre bildet.
Dentale Implantate (Pfostenteile) haben üblicherweise äußerlich ein Gewinde (2). Grund hierfür ist, dass Pfostenteile meistens in den Kieferknochen eingeschraubt werden. Das Einschrauben der Pfostenteile erfolgt entweder über ein für diesen Zweck vormontiertes Aufbauteil (Eindrehaufbauteil) oder ein Instrument welches direkt in das Pfostenteil eingreift. Das bedeutet, dass die Pfostenteile in ihrer Verpackung entweder mit oder ohne einen vormontierten Eindrehaufbauteil gelagert sind. Der Eindrehvorgang selbst erfolgt entweder manuell oder über eine Maschine, welche das benötigte Drehmoment und die gewünschte Drehzahl bereitstellt. Zur Übertragung des Drehmomentes von dem Eindrehinstrument oder dem EindrehAufbauteil auf das Pfostenteil wird meist ein Gehemme und oder ein Gesperre zwischen den Bauteilen genutzt. Bei der Verwendung eines Gesperres wird das Gesperre auch später als Indizierung verwendet. Dies hat den Vorteil dass ein geometrischer Teil, hier ein Gesperre, für mehrere Anwendungen verwendet werden kann.
In der Vergangenheit wurden dentale Pfostenteile üblicherweise nach der Insertion mit Weichgewebe gedeckt oder zumindest nicht prothetisch versorgt. Grund hierfür waren die höheren Einheilerfolge. In jüngster Vergangenheit wurden die Außengewinde dentaler Pfostenteile modifiziert um eine bessere Verankerung zwischen dem Pfostenteil und dem Kieferknochen zu erhalten. Die bessere Verankerungsqualität erlaubt es dentale Implantate vorzeitig oder sogar direkt nach der Insertion prothetisch zu versorgen und zu belasten. Es zeigte sich allerdings dass hierfür das zum Einschrauben nötige Drehmoment ebenfalls anstieg. Die maximal möglichen Drehmomente liegen oberhalb von 50 Ncm. Eine Folge hiervon ist, dass bei zu hohem Eindrehmoment die Möglichkeit besteht, dass die Indizierung im Pfostenteil beschädigt wird. Meist merkt der Behandler dies nicht sofort. Die Konsequenzen können in einem solchen Fall dramatisch sein. Es besteht die Möglichkeit, dass ein Implantat bei welchem die Indizierung beschädigt ist prothetisch nicht versorgbar ist. Als Konsequenz muss das Pfostenteil unter Umständen aus dem Knochen herausgefräst werden. Der Erfindung liegt die Idee zu Grunde dies zu vermeiden.
Vormontierte Eindrehpfosten haben gegenüber Eindrehinstrumenten, die direkt in das Pfostenteil eingreifen Vorteile aber auch Nachteile. Als Vorteile des vormontierten Eindrehaufbauteil sind aufzuführen, dass die Verbindung zum Pfostenteil mit einer Schraube gesichert ist und dass das Instrument vom Behandler nicht in das Pfostenteil eingeführt werden muss. Als Vorteile des direkten Instrumenteingriffs sind aufzuführen, dass bei dem Verzicht auf den Eindrehaufbauteil und die Verbindungsschraube eine enorme Kostenreduzierung erfolgen kann und das Einbringinstrument nach der Insertion des Pfostenteils nicht demontiert werden muss. Als Nachteil des direkten Instrumenteingriffs ist aufzuführen, dass die Gefahr die Indizierung über welche das Eindrehdrehmoment übertragen wird zu beschädigen größer ist als bei einem vormontierten Eindrehaufbauteil. Weiterhin gibt es Verbindungstechniken zwischen Aufbauteilen und Pfostenteilen bei welchen die im Pfostenteil eingebrachte Ausformung, die als Indizierung fungiert, nicht geeignet ist um mit einem Eindrehinstrument direkt in diese einzugreifen.
Ovale Konusverbindungen und konische Verbindungen bei welchen der konische Anteil nicht rund gestaltet eignen sich nicht für den direkten Eingriff mit einem Einbringinstrument. Grund hierfür ist, dass bei der Übertragung eines Drehmomentes auch eine Kraft erzeugt wird, die die Bauteile (Pfostenteil und Eindrehaufbauteil) auseinanderdrückt. Dies wiederum bedeutet dass die Drehmomentübertragung die Verbindung selbst lösen kann und oder eine Verkantung zwischen dem Implantat und dem Eindrehinstrument entstehen kann. Dieser Effekt würde das Handling und den Umgang mit einem solchen System erschweren.
Ist der Eindrehaufbauteil bereits vormontiert verhindert die Verbindungsschraube das lösen der Verbindung.
Wenn sich das Eindrehinstrument bedingt durch das Drehmoment beim Eindrehen löst kann dies auch ein Grund für die Beschädigung der Indizierung sein.
Der Erfindung liegen folglich mehrere zu lösenden Aufgaben zu Grunde. Bei dentalen Implantaten bei welchen für die Indizierung ein unrunder konischer Anteil verwendet wird, soll zum einen die Gefahr einer Beschädigung der Indizierung vorgebeugt werden und zum anderen dem Lösen und Verkanten vorgebeugt werden soll. Die Aufgaben werden erfinderisch gelöst indem unterhalb des unrunden Konusanteils ein zweites Gesperre angebracht wird. Diese Gesperre dienen lediglich der Übertragung des Drehmomentes und nicht der Indizierung für spätere prothetische Anwendungen. Dieses Gesperre wird vorzugsweise nicht konisch gestaltet um dem selbstlösenden Effekt vorzubeugen. Sollte es bei dem Eindrehvorgang zu einer Beschädigung des Gesperres kommen hat dies keinen weiteren Einfluss auf die prothetische Versorgung des Pfostenteils.
Vor dem Eingliedern des Zahnersatzes auf mehrteiligen Dentalimplantaten werden die Aufbauteile im oder auf dem im Kieferknochen osseointegrierten/verankerten Pfostenteil befestigt bzw. fixiert. Diese Befestigung erfolgt meist durch Verschrauben, Verklemmen (z. B. konische Selbsthemmung) und oder verkleben. Die meisten Verbindungen zwischen Aufbauteil und Pfostenteil haben eine mehr oder weniger präzise Positionierung in der vertikalen, der horizontalen und der rotatorischen Ausrichtung. Bezüglich der rotatorischen Ausrichtung besteht üblicherweise keine eindeutige Positionierung. Diese meist mehrdeutige bzw. mehrzählige Positionierung wird als Indizierung bezeichnet. Die Anzahl der Indizierung bzw. der Positioniermöglichkeiten des Aufbauteils auf dem Pfostenteil liegt meist zwischen zwei und zwölf, vorzugsweise zwischen zwei und sechs und insbesondere haben sich Indizierungen bewährt, bei welchen die Anzahl der Positionierungen zwischen zwei und vier liegt. Je mehr Positionierungsmöglichkeiten bestehen desto schwieriger ist es für den Zahnarzt beim ersten Versuch des Eingliederns des Aufbauteils in das Pfostenteil die richtige Position zu finden. Üblicherweise bilden das Pfostenteil und das Aufbauteil im montierten Zustand über diese Indizierung ein rotatorisches Gesperre. Diese rotatorischen Geperre sind meist parallelwandig ausgeführt. Das bedeutet, dass in dem rotatorischen Gesperre die für das Gesperre vorgesehenen Anteile nicht konisch ausgelegt sind. Die Folge hiervon ist, dass bei einer rotatorischen Belastung z. B. ausgelöst durch ein Drehmoment um die Aufbauteilachse, welches auf das Aufbauteil ausgeübt wird, das Drehmoment über den Kraftschluss bzw. den Momentschluss und somit folglich über die Geometrie des Geperres direkt an das Pfostenteil weitergeleitet wird. Aus einer reinen Momentbelastung welche auf das Aufbauteil übertragen wird resultiert auf das Pfostenteil auch eine reine Momentbelastung.
Wird das Aufbauteil in dem Pfostenteil oder auf diesem eingegliedert, muss vor dem endgültigen Sitz die richtige rotatorische Position gefunden werde. Handelt es sich zum Beispiel um eine Sechskantverbindung (vergleichbar einem Innbus) wird das Aufbauteil so lange gedreht bis es rotatorisch exakt steht und es kann dann das Aufbauteil in das Pfostenteil eintauchen oder umgekehrt. Das Eintauchen der Bauteile ineinander ist eine rein translatorische Bewegung. Eine Rotation während dem Eintauchen oder im eintauchen Zustand findet höchstens im Rahmen der Fertigungstoleranzen statt.
Sobald eine endgültige Montage mittels einer Verbindungsschraube zwischen dem Aufbauteil und dem Pfostenteil erfolgt ist zwischen den beiden Bauteilen zusätzlich eine Hemmung vorhanden. Diese erfolgt durch die Haftreibung, verursacht durch die von der Verbindungsschraube ausübende Anpresskraft zwischen Pfostenteil und Aufbauteil. Handelt es sich um eine konische Schnittstelle zwischen dem Pfostenteil und dem Aufbauteil wird diese Haftreibung vorwiegend in Abhängigkeit des Konuswinkels größer und es kann sogar zu einer Selbsthemmung kommen.
Es gibt Verbindungstypen bei denen die Indizierung bzw. das rotatorische Gesperre nicht parallelwandig ausgeführt ist. 6 zeigt eine Verbindung bei welcher an dem Pfostenteil 1 zwei Giebeldachartige Funktionsflächen 15 und 155 angebracht sind, welche auf die am Aufbauteil 2 angebrachten Funktionsflächen 25 und 255 abgestimmt sind. Diese Flächen sind nicht parallel zur Pfostenteilachse PA und sind somit zu der Pfostenteilachse PA geneigt. Das Aufbauteil und das Pfostenteil bilden aufgrund der zur Pfostenteilachse geneigten Funktionsflächen nur mit montierter Verbindungsschraube ein rotatorisches Gesperre. Ist die Verbindungsschraube nicht montiert und liegen die Funktionsflächen des Aufbauteil an denen des Pfostenteils an und es ergibt sich zwischen den Bauteilen ein Moment, werden diese sich gegeneinander verdrehen und voneinander weg bewegen.
7 zeigt eine art Verzahnung welche als Indizierung und als Rotationsgesperre genutzt werden kann. Die Funktionsflächen 16 und 26 sind nicht parallel zur Pfostenteilachse PA und sind somit zu der Pfostenteilachse PA geneigt. Das Aufbauteil und das Pfostenteil bilden aufgrund der zur Pfostenteilachse geneigten Funktionsflächen nur mit montierter Verbindungsschraube ein rotatorisches Gesperre. Ist die Verbindungsschraube nicht montiert und liegen die Funktionsflächen des Aufbauteil an denen des Pfostenteils an und es ergibt sich zwischen den Bauteilen ein Moment, werden diese sich gegeneinander verdrehen und voneinander weg bewegen.
8 zeigt eine Konusverbindung wobei die Querschnittsfläche nicht rund ist, sondern ein Quadrat mit abgerundeten Ecken aufweist. Die Funktionsflächen 17 und 27 sind nicht parallel zur Pfostenteilachse PA und sind somit zu der Pfostenteilachse PA geneigt. Das Aufbauteil und das Pfostenteil bilden aufgrund der zur Pfostenteilachse geneigten Funktionsflächen nur mit montierter Verbindungsschraube ein rotatorisches Gesperre. Ist die Verbindungsschraube nicht montiert und liegen die Funktionsflächen des Aufbauteil an denen des Pfostenteils an und es ergibt sich zwischen den Bauteilen ein Moment, werden diese sich gegeneinander verdrehen und voneinander weg bewegen.
9 zeigt eine Konusverbindung, wobei die Querschnittsfläche nicht rund ist sondern konkave und konvexe Anteile beinhaltet. Die Funktionsflächen 17 und 27 sind nicht parallel zur Pfostenteilachse PA und sind somit zu der Pfostenteilachse PA geneigt. Das Aufbauteil und das Pfostenteil bilden aufgrund der zur Pfostenteilachse geneigten Funktionsflächen nur mit montierter Verbindungsschraube ein rotatorisches Gesperre. Ist die Verbindungsschraube nicht montiert und liegen die Funktionsflächen des Aufbauteil an denen des Pfostenteils an und es ergibt sich zwischen den Bauteilen ein Moment, werden diese sich gegeneinander verdrehen und voneinander weg bewegen.
10 zeigt Pfostenteil 1 mit einer ovalen/elliptischen Formausnehmung 13 und ein Aufbauteil 2 bei welchem die Querschnittsfläche des an das Aufbauteil 2 angeformten Kontaktstifts 23 nicht rund sondern oval gestaltet ist. 14 zeigt ein solches Aufbauteil und es wird erkennbar, dass die Querschnittsfläche des Kontaktstifts 23 oval/elliptisch ist und dass die dazugehörige Funktionsfläche 27 konisch ist und somit zu Aufbauteilachse AA geneigt ist. Zur Erläuterung von ovalen Konusverbindungen zwischen einem Pfostenteil und einem Aufbauteil wird auf die Druckschriften DE 10 2008 054 138.9 und PCT/EP 2009/007702 verwiesen, deren diesbezügliche Erläuterungen in die vorliegende Beschreibung einbezogen werden (incorporation by reference).
Die Gemeinsamkeit der Verbindungstypen zwischen Aufbauteil und Pfostenteil der 6 bis 10 und der in den Druckschriften DE 10 2008 054 138.9 und PCT/EP 2009/007702 erläuterten ovalen Konusverbindungen liegt in der Gegebenheit, dass die Geometrien welche das Rotationsgeperre zwischen Aufbauteil und Pfostenteil bilden nicht parallelwandig sind bzw. keine Funktionsfläche zu der Pfostenteilachse und oder der Aufbauteilachse parallel ist sondern die Funktionsfläche/Funktionsflächen entweder zur Pfostenteilachse und zur Aufbauteilachse geneigt sind und oder konisch ausgeführt sind.
Diese konischen Anteile des Rotationsgesperres bzw. diese konischen Rotationsgesperre sind streng genommen keine reinen Rotationsgesperre mehr. Ursache hierfür ist die Gegebenheit, dass bei der Übertragung eines Momentes welches an dem Aufbauteil anliegt und um dessen Achse gerichtet ist, an das Pfostenteil kein reines Moment weiterleitet. Zwischen dem Aufbauteil und dem Pfostenteil wirken ein Drehmoment und eine Kraft, welche so gerichtet ist dass sich das Aufbauteil und das Pfostenteil voneinander abstoßen. Die Höhe dieser Kraft ist abhängig von der Geometrie der Verbindung und den Haft- und Gleitreibungseigenschaften der Verbindungspartner an den gegenseitigen Kontaktstellen. Befindet sich die Verbindung zwischen dem Pfostenteil und dem Aufbauteil im endgültig montierten Zustand, also mit montierter Verbindungsschraube wirkt sich dieser Effekt in Abhängigkeit der geometrischen Gestaltung kaum aus. Je geringer der Konuswinkel und je höher die Haft- und Gleitreibung umso geringer die Kraft welche die Bauteile auseinanderdrückt. Je größer der Konuswinkel und je geringer die Haft- und Gleitreibung desto größer der Anteil der der Kraft welche die Bauteile auseinanderdrückt.
Diese Abstoßung hat bezogen auf den praktischen Einsatz von Dentalimplantaten verschiedene Einflüsse. Die Insertion eines Pfostenteils in den Knochen erfolgt über eine Rotation weil die Außengeometrie der Pfostenteile üblicherweise ein Gewinde aufweist über welches das Pfostenteil im Knochen verankert wird. Das Eindrehen des Pfostenteils erfolgt über ein Eindrehwerkzeug. Dieses Werkzeug greift entweder direkt in das Rotationsgesperre/die Indizierung zu Übertragung des nötigen Drehmomentes oder über einen auf dem Pfostenteil vormontierten Eindrehaufbauteil. Dieses Eindrehaufbauteil ist meist mittels einer Verbindungsschraube auf dem Pfostenteil befestigt und nutzt die Indizierung als Rotationsgesperre zur Übertragung des zum Eindrehen nötigen Drehmomentes. In Richtung des Eindrehwerkzeuges befindet sich meist ein weiteres Rotationsgesperre. Handelt es sich bei der Verbindung zwischen dem Pfostenteil und dem Aufbauteil eines Dentalimplantat um ein Rotationsgesperre mit konischen Anteilen kann mit Hilfe eines mittels einer Verbindungsschraube vormontierten Eindrehaufbauteils mit einer problemlosen Insertion des Pfostenteils gerechnet werden. Da diese Eindrehaufbauteile und die dazugehörigen Verbindungsschrauben nach der Insertion des Pfostenteils im Knochen demontiert werden und anschließend nicht weiter verwendbar sind kommt es zu zusätzlichen Kosten und überflüssigen Demontagen. Kann mit dem Eindrehwerkzeug direkt in das Pfostenteil eingegriffen werden, können Kosten für den Patienten und Arbeiten an dem Patienten entfallen. Dies stellt einen enormen Vorteil dar, ist aber mit einer Verbindung, welche in der Indizierung konische bzw. geneigte Funktionselemente besitzt schwierig. Je größer die Haft- und die Gleitreibung zwischen den Kontaktflächen von Aufbauteil und Pfostenteil, desto niedriger die abstoßende Kraft und desto niedriger die Gefahr der Komplikation bei dem Eindrehen des Postenteils in den Knochen mit der Verwendung eines direkt in das Pfostenteil eingreifenden Eindrehwerkzeuges welches über eine konische Indizierung eingreift.
Die Gestaltung der Verbindung zwischen dem Aufbauteil und dem Pfostenteil eines Dentalimplantates wie Sie in 6 bis 10 dargestellt sind, weisen allerdings auch deutliche Vorteile auf. Bei der Montage von einem Aufbauteil in einem Pfostenteil mit einer rein parallelwandigen Indizierung (Rotationsgesperre ohne konische Funktionsgeometrien und bei der Übertragung von Momenten um deren Achse reine Momentweiterleitung ohne entstehen einer abstoßenden Kraft) muss vor der translatorischen Eingliederung die exakte Position zwischen dem Aufbauteil und dem Pfostenteil gegeben sein. Bei Verbindungen wie sie auf den 6 bis 10 dargestellt sind kann der Umwandlungseffekt von einem reinen Moment in die Übereinanderlagerung eines Moments und einer Kraft auch umgekehrt genutzt werden. Beim eingliedern des Aufbauteils in das Pfostenteil ist es nicht notwendig das die Indizierung zwischen dem Aufbauteil und dem Pfostenteil exakt zueinander ausgerichtet sind. Stimmt die Position nicht exakt überein kann aus der aufeinander zu Bewegung (rein translatorisch) eine überlagerte Rotation erzwungen werden. Treten die Flächen der Indizierung von Aufbauteil und Pfostenteil zueinander in Kontakt und sind aber rotatorisch nicht zueinander Ausgerichtet wird die translatorische Bewegung in einer translatorische und eine rotatorische Bewegung umgewandelt. Folglich kommt es beim Fügen zu einer rotatorischen Ausrichtung bzw. einer rotatorischen Selbstzentrierung des Aufbauteils im Pfostenteil. Dieser Effekt vereinfacht die Findung der Indizierung und somit die Eingliederung des Aufbauteils in oder auf dem Pfostenteil. Wichtig ist bei der rotatorischen Selbstzentrierung, dass das Aufbauteil nicht an der Rotation behindert wird. Soll die rotatorische Selbstzentrierung mit dem Eindrehen der Verbindungsschraube genutzt werden besteht die Möglichkeit dass das Aufbauteil für die Endposition selbstständig rechtsdrehend oder selbstständig linksdrehend zentriert werden muss. Erfolgt die selbstständige Zentrierung in Drehrichtung der Schraube unterstützt diese den selbst zentrierenden Effekt. Erfolgt die selbstständige Zentrierung entgegen der Drehrichtung der Schraube wirkt diese dem selbst zentrierenden Effekt entgegen. Auch die Dimensionierung von Konuswinkel, Materialpaarung von Aufbauteil und Pfostenteil und die Oberflächenbeschaffenheit nehmen einen großen Einfluss auf die Güte der Selbstzentrierung. Es ist besonders vorteilhaft wenn die Haft- und die Gleitreibung zwischen den Kontaktflächen der konischen Indizierung zwischen dem Aufbauteil und dem Pfostenteil möglichst niedrig sind.
Versuche bei konisch selbst zentrierenden Indizierungen haben gezeigt, dass je niedriger der Konuswinkel ist, desto größer die Möglichkeit einer konischen Selbsthemmung zwischen dem Aufbauteil und dem Pfostenteil. Diese Selbsthemmung ist zwar erwünscht aber erst in der Endposition des Aufbauteils im oder auf dem Pfostenteil. Kommt es vor der rotatorischen Endposition zu einer Hemmung zwischen den beiden Bauteilen, z. B. durch die Tatsache, dass sich das Aufbauteil entgegen der Drehrichtung der Verbindungsschraube selbst zentrieren müsste, wird die mit der Selbstzentrierung gewünschte Vereinfachung nicht erreicht. Es zeigte sich zwar dass im Gegensatz zu herkömmlichen Indizierungen die fehlerhaft montiert wurden, sich die Hemmung durch ein Wackeln am Aufbauteil löst, somit schnell bemerkt wird und das sich anschließend das Aufbauteil weiter zentriert, jedoch ist dies noch nicht zufrieden stellend ausgeführt.
Verbindungen wie sie auf den 6 bis 10 dargestellt sind besitzen eine rotatorische Selbstzentrierung. Das bedeutet, dass bei dem Eingliedern bzw. Fügen bzw. Aufeinandersetzen von Aufbauteil und Pfostenteil, zwar nicht in allen rotatorischen Positionen, aber häufig axialkraftunterstützt eine rotatorische Bewegung erzwungen wird bzw. ein Drehmoment hervorgerufen wird. Hierbei hat, ähnlich wie bei diversen Getrieben eine rein translatorische Bewegung eine rotatorische Bewegung zur Folge. Dies wird im Folgenden als rotatorische Selbstzentrierung bezeichnet. Im Umgekehrten Fall ist es allerdings so, dass im Montierten Zustand ein Drehmoment welches auf die montierten Bauteile wirkt auch eine Axialkraft zur Folge hat. Die rotatorische Selbstzentrierung vereinfacht das Eingliedern eines Aufbauteils in ein Pfostenteil sehr. Diese Vereinfachung kann von dem Zahntechniker bei dem Eingliedern des Aufbauteils in das im Gipsmodel (Positivsituation des Patientenmundes) integrierte Pfostenteilanalog bei der Herstellung des individuellen Zahnersatzes genutzt werden. Eine weitere Vereinfachung entsteht bei der Eingliederung des Aufbauteils im Pfostenteil des Patientenmundes.
Die Ausführung und Gestaltung der Verbindungsparameter (z. B. Dachwinkel, Konuswinkel, Exzentrizität bei ovalen Konusverbindungen, Durchmesserunterschiede, lokale Maxima und lokale Minima, etc.) hat einen großen Einfluss auf die Qualität der Selbstzentrierung. Über diese Parameter lassen sich die Übersetzungsverhältnisse der Umwandlung von einer translatorischen in eine rotatorische oder umgekehrte Bewegung einstellen bzw. definieren. Wie bei Getrieben nimmt die Reibung zwischen den Kontaktflächen der beweglichen Partner hier das Aufbauteils und das Pfostenteils einen großen Einfluss auf die Leichtgängigkeit. Es besteht die Gefahr, dass sich bei zu großer Reibung zwischen dem Aufbauteil, dem Pfostenteil und oder der Verbindungsschraube das Aufbauteil mit dem Postenteil verklemmen oder durch weiter ansteigende Axialkraft über eine Hemmung keine Rotation zwischen dem Aufbauteil und dem Postenteil ergibt. Die Reibung zwischen den Kontaktstellen des Aufbauteils und des Pfostenteils hat somit einen großen Einfluss auf die Leichtgängigkeit und Zuverlässigkeit der Selbstzentrierung. Weiterhin hat auch die Reibung der Verbindungsschraube zu dem Pfostenteil (über das Gewinde) aber insbesondere die Reibung zwischen der Verbindungsschraube und dem Aufbauteil (über den Schraubensitz) einen großen Einfluss auf die Leichtgängigkeit der rotatorischen Selbstzentrierung.
11 zeigt eine im Schnittbild dargestelltes Pfostenteil 1 mit einem über die Verbindungsschraube 3 monierten und im Teilschnitt dargestellten Aufbauteil 2. der mit 4 gekennzeichnete Bereich zeigt den Schraubensitz im Aufbauteil 2. 12 zeigt die Vergrößerung des mit 4 in 11 gekennzeichneten Bereichs. der Schraubensitz 41 bildet die Kontaktfläche zwischen dem Aufbauteil 2 und der Verbindungsschraube 3. Diese Kontaktfläche (Schraubensitz) kann wie hier dargestellt plan sein, aber konisch geneigt oder gekrümmt ausgeführt sein. Die Verringerung der Haft- und Gleitreibung an den Kontaktflächen 41 unterstützt die Leichtgängigkeit bei der rotatorischen Selbstzentrierung deutlich.
Die Haft- und die Gleitreibung der folgenden Kontaktstellen haben einen Einfluss auf die Funktionalität der rotatorischen Selbstzentrierung.

1. Die Kontaktflächen der konischen Indizierung von Aufbauteil und Pfostenteil
2. Die Kontaktflächen zwischen der Verbindungsschraube und dem Aufbauteil. Das bedeutet der Schraubensitz in dem Aufbauteil und der Schraubensitz an dem Kopf der Verbindungsschraube

Die Beeinflussung der Gleit- und Haftreibungseigenschaften der unter 1. und 2. beschriebenen Flächen hat einen entscheidenden Einfluss auf die Funktionalität der rotatorischen Selbstzentrierung.
Das Einsetzen von Aufbauteilen im Patientenmund hat unterschiedliche Schwierigkeitsgrade. Wenn ein Aufbauteil im Frantzahnbereich eingesetzt werden soll ist dieser Bereich meist leicht zugänglich. Muss ein Aufbauteil allerdings im Seitenzahnbereich eingesetzt werden ist die schwieriger, da dieser Bereich schwer zugänglich ist und z. B. durch die Öffnungsfähigkeit des Mundes stärker beeinflusst wird als der Frontzahnbereich. Es kommt häufiger vor dass Aufbauteile eingesetzt werden und sich nicht beim ersten Versuch in der richtigen rotatorischen Position befinden. Auch kann es vorkommen, insbesondere bei konischen Verbindungstypen zwischen dem Aufbauteil und dem Pfostenteil, bei welchen apikal der Konusflächen eine Indizierung angebracht ist, dass die Verbindungsschraube im Pfostenteil greift obwohl die rotatorische Position nicht stimmt und bevor das Rotationsgesperre der Indizierung greift. Das bedeutet dass das Aufbauteil nicht in die Endposition eingebracht wurde (folglich zu hoch sitzt) und trotzdem die Verbindungsschraube montierbar ist. meist merkt der behandelnde Zahnarzt dies erst wenn er den Zahnersatz einprobieren möchte. Ein weiteres Problem ist, dass dabei Bereiche des Aufbauteils oder des Pfostenteil beschädigt werden können. Es wäre somit eine deutliche Optimierung wenn sich das Aufbauteil bezogen auf die rotatorische Ausrichtung selbstständig zentrieren würde sobald die Verbindungsschraube im Pfostenteil greift.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe ist eine leichtgängige und funktionelle rotatorische Selbstzentrierung, welche rein durch das Anziehen der Verbindungsschraube funktioniert. Die Aufgabe wird erfinderisch gelöst indem die Reibung zwischen den Kontaktflächen des Aufbauteils, des Pfostenteil und oder der Verbindungsschraube durch eine Beschichtung oder Oberflächenmodifikation von mindestens einer Kontaktfläche reduziert wird, um eine rotatorisch hemmende Wirkung währen der Montage zu vermeiden. Das Einbringen von Gleitmitteln wäre ebenfalls möglich, ist aber aus klinischen Gründen als fraglich anzusehen. Auch das mechanische, chemische und oder elektrochemische polieren stellt einen Lösungsansatz dar, hat sich aber in der Praxis als nicht immer ausreichend herausgestellt.
Die folgenden Oberflächenmodifikationen haben eine positive Wirkung auf die Leichtgängigkeit gezeigt. Das einfache Anodisieren (elektrochemische erzeugen einer Oxidschicht), eine Titannitrierung bzw. eine Titannitridbeschichtung, Chromnitrid, eine Anodisierung Typ II und eine DLC (Diamond like Carbon bzw. Diamon like Coating) Beschichtung (mono- und oder polykristalline Kohlenstoff-/Diamantbeschichtung). Mit diesen Verfahren konnte die Reibung zwischen den Verbindungspartner so stark reduziert werden (auch bei der Beschichtung von nicht allen Kontaktflächen), dass bei den verschiedenen Verbindungstypen mit der Verwendung der klinisch und mechanisch sinnvollen Parameter eine rotatorische Selbstzentrierung durch das Anziehen der Verbindungsschraube voll gegeben war.
Von großer Bedeutung ist, dass die Haft- und Reibungsmodifizierende Modifikation bzw. Beschichtung gewebeverträglich ist und zu keinen Reizungen des Hart- und oder Weichgewebes führt.
Den größten Einfluss hatten die Beschichtung der Kontaktflächen zwischen dem Aufbauteil und dem Pfostenteil und die Beschichtung von dem Schraubensitz im Aufbauteil und dem Schraubensitz an der Verbindungsschraube. Es konnte allerdings festgestellt werden, dass schon die Beschichtung von nur einer Fläche einen positiven Einfluss hat. Allein die Beschichtung des Schraubensitzes an der Verbindungsschraube oder der Kontaktfläche des Aufbauteils in Richtung dem Pfostenteil zeigte eine deutliche Verbesserung der Leichtgängigkeit.
Versuche haben ergeben, dass die Reduzierung der Kontaktflächen der vorwiegend konisch gestalteten Funktionsflächen der Indizierung bei internen Verbindungen zwischen dem Pfostenteil und dem Aufbauteil zu einem außerordentlichen Erfolg geführt haben. Interne Verbindungen sind dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Pfostenteil eine Formausnehmung angebracht ist in welche ein am Aufbauteil angeformter Kontaktstift eingreift (8 bis 9). Bei diesen Verbindungstypen werden die Konuswinkel meist deutlich kleiner gestaltet als bei den Verbindungstypen die auf den 6 und 7 dargestellt sind. Bei den Verbindungstypen die auf den 8 bis 10 dargestellt sind, ist die Verklemmung- bzw. Hemmungsgefahr vor dem endgültigen Sitz des Aufbauteils im Pfostenteil größer. Die Funktionalität konnte insbesondere bei den ovalen Konusverbindungen optimiert werde.
Vergleicht man nun die die gewünschten Eigenschaften von Indizierungen mit konischen Funktionsflächen und rotatorischer Selbstzentrierung bezogen auf die Insertion mit einem direkt in das Pfostenteil eingreifenden Eindrehwerkzeug und bezogen auf die Güte der Selbstzentrierung fällt auf dass die begünstigenden Gleit- und Haftreibungseigenschaften gegenläufig sind. Die beschriebene Erfindung wirkt der Insertion mittels eines direkt in das Pfostenteil eingreifenden Eindrehwerkzeuges entgegen.
Die Erfindung sollte diese Schwierigkeit ebenfalls lösen. Die Aufgabe wird erfinderisch gelöst in dem das rotatorische Gesperre mit der Funktion der Indizierung des Aufbauteils im Pfostenteil von der Funktion des Eindrehvorgangs separiert wird in dem unterhalb der Indizierung mit einer rotatorischen Selbstzentrierung eine weiter Indizierung in das Pfostenteil eingebracht wird, welche parallelwandig ist und bei rotatorischer Belastung keine abstoßende Kraft hervorruft. Diese zweite Indizierung wird lediglich zur Insertion des Pfostenteils in den Kieferknochen genutzt. Eventuell auftretende Beschädigungen wirken sich somit auch nicht auf die spätere Funktion zwischen Aufbauteil und Pfostenteil aus. Art und Geometrie des zusätzlichen rotatorischen Gesperres im Pfostenteil können vielfältig sein. In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist die Anzahl der nutzbaren Positionen der zur Indizierung genutzten Formausnehmung identisch der möglichen rotatorischen Positionen in dem rotatorischen Gesperre welches für die Insertion genutzt wird. Der Vorteil besteht darin, dass der Behandler während der Insertion an dem Eindrehwerkzeug erkennen kann wo die Positionsmöglichkeiten eines Aufbauteils sind, wenn das Eindrehwerkzeug mit entsprechenden Markierungen versehen ist.
Je geringer die Anzahl der Positionsmöglichkeiten des Aufbauteils auf dem Postenteil, desto wichtiger ist es dass der behandelnde Zahnarzt weiß wie die Indizierung/das Rotationsgesperre im Kieferknochen ausgerichtet ist. Folglich ist es von großer Bedeutung dass die Anzahl der Positionsmöglichkeiten des Indexes mit den zur Pfostenteilachse bzw. Aufbauteilachse geneigten Funktionsflächen, der für die Aufbauteilindexierung dient und des Indexes welcher parallel zur Pfostenteilachse bzw. Aufbauteilachse ausgerichtete Funktionsflächen besitzt welche zum Einschrauben des Pfostenteils fungieren gleich ist. Auf diesem Wege ist es möglich an dem Eindrehinstrument und oder am Eindrehaufbauteil Markierungen anzubringen anhand dessen der Behandler erkennen kann wie die rotatorische Ausrichtung der Indexierung bzw. des rotatorischen Gesperres ist.
Bezugszeichenliste

1: Pfostenteil/Dentalimplantat
11: Außengewinde auf dem Pfostenteil 1
12: Innengewinde im Pfostenteil 1
13: Formausnehmung im Pfostenteil 1
15: Dachfläche 1 auf dem Pfostenteil 1
155: Dachfläche 2 auf dem Pfostenteil 1
16: Verzahnungselement/Verzahnungsfläche auf dem Pfostenteil 1
17: Indizierende/sperrende Funktionsfläche in der Formaufnehmung 13 von dem Pfostenteil 1
2: Aufbauteil
21: Schraubenkanal im Aufbauteil 2
22: Anschlussstück am Aufbauteil 2 zur Befestigung eines Zahnersatzstückes
23: Kontaktstift am Aufbauteil 2
24: Schleimhautdurchtrittsbereich des Aufbauteils 2
25: Dachfläche 1 am Aufbauteil 2
255: Dachfläche 2 am Aufbauteil 2
26: Verzahnungselement/Verzahnungsfläche am Aufbauteil 2
27: Indizierende/sperrende Funktionsfläche am Aufbauteil 2
3: Verbindungsschraube zur Fixierung des Aufbauteils 2 auf dem Pfostenteil 1
4: Ausschnitt/Ausschnittsvergrößerung von dem Schraubensitz der Schraube 3 in dem Aufbauteil 2
41: Schraubensitz/Kontaktfläche zwischen der Verbindungsschraube 3 und dem Aufbauteil 2
AA: Aufbauteilachse
PA: Pfostenteilachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008054138 [0023, 0024]
EP 2009/007702 [0023, 0024]

Claims

Dentalimplantat mit einem in einen Kieferknochen einbringbaren Pfostenteil und mit einem diesem zugeordneten Aufbauteil, an das ein Zahnersatzstück anbringbar ist, welche eine Indizierung mit vorwiegend zur Pfostenteilachse geneigten Kontaktflächen zueinander besitzen, wobei bei in dem Pfostenteil in Richtung apikal eine zweite Indizierung eingebracht ist, die vorwiegend parallel zur Pfostenteilachse ausgerichtete Kontaktflächen aufweist.
Dentalimplantat nach Anspruch 1, wobei die Positioniermöglichkeiten in beiden Indizierungen die gleiche Anzahl aufweisen.
Dentalimplantat nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Querschnittsfläche der konischen Indizierung zwischen dem Aufbauteil und dem Postenteil eine ovale Fläche besitzt.
Dentalimplantat nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei mindestens eine der Kontaktflächen zwischen dem Aufbauteil und dem Pfostenteil mit einer Haft- und Gleitreibungsmindernden Beschichtung und oder Oberflächenmodifikation versehen ist.
Dentalimplantat nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei mindestens eine der Kontaktflächen zwischen dem Aufbauteil und der Verbindungsschraube mit einer Haft- und Gleitreibungsmindernden Beschichtung und oder Oberflächenmodifikation versehen ist.