DE102010019583A1 - Friction-minimizing rotational self-centering of a connection between a body part and a post part which is intended for insertion into the jawbone - Google Patents
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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 mindestens eine der dafür vorgesehenen Flächen mit einer Reibungsminimierenden Modifikation und oder Beschichtung versehen ist.The present invention relates to a connection between a post part provided for screwing into the jaw bone and an associated structural part to which a tooth replacement piece can be fastened. The connection between the post part and the structural part has a rotationally self-centering effect, at least one of the surfaces provided for this purpose being provided with a modification and / or coating that minimizes friction.
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.The invention relates to a dental implant having a jawbone insertable in a jaw part and with this associated body part to which a tooth replacement piece is attachable, wherein the mounting part has a molded contact pin, which is positively inserted into an associated Formausnehmung in the post part.
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.Such dental implants are known in many forms. They are usually used instead of an extracted or failed tooth in the jaw bone to hold there after a healing phase of three to four months serving as a prosthetic denture or a crown. For this purpose, such a dental implant is usually formed as a suitably shaped metal body, wherein the post part is usually inserted by screwing at the intended location in the jawbone. The post part generally has at the apical end a mostly self-tapping screw thread with which the post part is inserted into the correspondingly prepared implant bed.
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.Such a dental implant is usually basically constructed in two parts and comprises the post part intended for insertion into the jawbone and an associated abutment part to which the prosthesis or the like provided for tooth replacement piece can be attached. The post part and also the head or body part are usually made of metal or a ceramic, in particular of titanium, a titanium alloy, a titanium-containing alloy, a zirconia-alumina ceramic or a ceramic which includes either zirconia or alumina. The post part is usually provided on its outside with a thread, which can be designed as a self-tapping or not as a self-tapping thread. The post part is usually anchored in a correspondingly prepared implant bed of the jawbone. The construction of the provided in the outer region of the post part thread is usually designed for a high primary stability of the arrangement and a uniform transmission of the forces occurring in the chewing load of the dental implant forces in the jawbone.
Dentale Implantate (Pfostenteile) haben üblicherweise äußerlich ein Gewinde (
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.In the past, dental post parts were usually covered after insertion with soft tissue or at least not prosthetically supplied. The reason for this was the higher healing success. In recent years, the external threads of dental post parts have been modified to provide better anchoring between the post part and the jawbone. The better anchoring quality allows dental implants to be supplied with prostheses prematurely or even immediately after insertion. It turned out, however, that the torque required for screwing in also increased. The maximum possible torques are above 50 Ncm. One consequence of this is that if the insertion torque is too high, there is a possibility that the indexing in the post part will be damaged. Usually the practitioner does not notice this immediately. The consequences can be dramatic in such a case. There is the possibility that an implant in which the indexing is damaged is not prosthetically replenishable. As a consequence, the post part may have to be milled out of the bone. The invention is based on the idea to avoid this.
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.Pre-mounted Eindrehpfosten have opposite Eindrehinstrumenten, which directly engage in the post part advantages but also disadvantages. As advantages of the preassembled Eindrehaufbauteil are listed that the connection is secured to the post part with a screw and that the instrument does not have to be introduced by the practitioner in the post part. As advantages of the direct instrumental intervention are to be mentioned that in dispensing with the Eindrehaufbauteil and the connecting screw a huge cost reduction can be done and the insertion instrument after the insertion of the post part does not have to be dismantled. A disadvantage of the direct instrument intervention is that the danger of damaging the indexing via which the penetration torque is transmitted is greater than with a preassembled insertion component. Furthermore, there are joining techniques between body parts and post parts in which the introduced in the post part molding, which acts as indexing, is not suitable to intervene directly with a Eindrehinstrument.
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.Oval conical connections and conical connections in which the conical portion does not make a round shape are not suitable for direct engagement with an insertion instrument. The reason for this is that during the transmission of a torque also a force is generated, which pushes apart the components (post part and Eindrehaufbauteil). This in turn means that the torque transmission can solve the connection itself and or can cause tilting between the implant and the Eindrehinstrument. This effect would complicate the handling and handling of such a system.
Ist der Eindrehaufbauteil bereits vormontiert verhindert die Verbindungsschraube das lösen der Verbindung.If the driving-in mounting part is already preassembled, the connecting screw prevents the connection from being loosened.
Wenn sich das Eindrehinstrument bedingt durch das Drehmoment beim Eindrehen löst kann dies auch ein Grund für die Beschädigung der Indizierung sein.If the insertion tool loosens due to the torque when screwing in, this can also be a reason for the damage to the indexing.
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.The invention is therefore based on several tasks to be solved. In dental implants in which a non-circular conical portion is used for the indexing, on the one hand the risk of damage to the indexing should be prevented and on the other hand, the loosening and tilting should be prevented. The tasks are solved inventive by a second locking mechanism is mounted below the non-circular cone portion. These locking mechanisms serve only to transmit the torque and not the indexing for later prosthetic applications. This locking is preferably not conical designed to prevent the self-dissolving effect. If it should come during the Eindrehvorgang to damage the locking mechanism, this has no further impact on the prosthetic restoration of the post part.
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.Before incorporating the dental prosthesis on multi-part dental implants, the abutment parts are fixed or fixed in or on the osseointegrated / anchored post part in the jawbone. This attachment is usually done by screwing, jamming (eg conical self-locking) and or bonding. Most of the connections between the body part and the post part have a more or less precise positioning in the vertical, horizontal and rotational alignment. With regard to the rotational orientation, there is usually no clear positioning. This mostly ambiguous or multiple positioning is called indexing. The number of indexing or the positioning of the body part on the post part is usually between two and twelve, preferably between two and six and in particular have proven indexing, in which the number of positions between two and four. The more positioning options exist, the more difficult it is for the dentist to find the correct position in the first attempt to integrate the body part into the post part. Typically, the post part and the body part in the mounted state on this indexing a rotary locking mechanism. These rotary locks are usually executed parallel-walled. This means that in the rotary locking mechanism provided for the locking elements are not designed conically. The consequence of this is that at a rotary load z. B. triggered by a torque about the body part axis, which is exerted on the body part, the torque on the frictional connection or the momentary closure and thus consequently on the geometry of the locking device is forwarded directly to the post part. From a pure moment load which is transferred to the body part results in the post part also a pure moment load.
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.If the body part is incorporated in or on the post part, the correct rotational position must be found before the final seat. If, for example, a hexagonal connection (comparable to an Innbus) is used, the mounting part is rotated until it is rotationally accurate and then the mounting part can dip into the post part or vice versa. The immersion of the components into each other is a purely translational movement. A rotation during immersion or immersion state takes place at most within the manufacturing tolerances.
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.Once a final assembly by means of a connecting screw between the body part and the post part is done between the two components additionally an escapement available. This is done by the static friction, caused by the force exerted by the connecting screw contact force between the post part and body part. If it is a conical interface between the post part and the body part, this static friction becomes larger, depending on the cone angle, and it can even lead to self-locking.
Es gibt Verbindungstypen bei denen die Indizierung bzw. das rotatorische Gesperre nicht parallelwandig ausgeführt ist.
Die Gemeinsamkeit der Verbindungstypen zwischen Aufbauteil und Pfostenteil der
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.These conical portions of the Rotationsgesperres or this conical Rotationsgesperre are strictly speaking no pure Rotationsgesperre more. The reason for this is the fact that in the transmission of a moment which rests against the body part and is directed about the axis thereof, no pure moment passes on to the post part. Between the body part and the post part act a torque and a force which is directed so that the body part and the post part repel each other. The amount of this force depends on the geometry of the connection and the adhesive and sliding friction properties of the connection partners at the mutual contact points. Is the connection between the post part and the body part in the final assembled state, so with mounted connecting screw, this effect hardly affects depending on the geometric design. The lower the cone angle and the higher the static friction and sliding friction, the lower the force that forces the components apart. The larger the cone angle and the lower the adhesion and sliding friction, the greater the proportion of the force which forces the components apart.
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.This rejection has various influences with respect to the practical use of dental implants. The insertion of a post part in the bone via a rotation because the outer geometry of the post parts usually has a thread over which the post part is anchored in the bone. The screwing of the post part via a screwing tool. This tool either engages directly in the rotation lock / the indexing to transfer the necessary torque or via a pre-assembled on the post part Eindrehaufbauteil. This Eindrehaufbauteil is usually attached by means of a connecting screw on the post part and uses the indexing as Rotationsgesperre for transmitting the torque required for screwing. In the direction of the insertion tool is usually another rotation lock. If the connection between the post part and the structural part of a dental implant is a rotational barrier with conical portions, a problem-free insertion of the post part can be expected with the aid of a screw-in pre-assembled part. Since these Eindrehaufbauteile and the associated connecting screws are disassembled after insertion of the post part in the bone and then can not be used further, there are additional costs and unnecessary disassembly. Can be intervened with the driving tool directly into the post part, costs for the patient and work on the patient can be omitted. This is a tremendous advantage, but is difficult with a connection which has conical or inclined functional elements in the indexing. The greater the static and sliding friction between the contact surfaces of the body part and post part, the lower the repulsive force and the lower the risk of complication when screwing the post part into the bone with the use of a directly engaging in the post part insertion tool which has a conical Indexing intervenes.
Die Gestaltung der Verbindung zwischen dem Aufbauteil und dem Pfostenteil eines Dentalimplantates wie Sie in
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.Attempts at conically self-centering indexing have shown that the lower the cone angle, the greater the possibility of a conical self-locking between the body part and the post part. Although this self-locking is desirable but only in the final position of the body part in or on the post part. If there is an obstruction between the two components before the rotary end position, z. B. by the fact that the body part would have to center against the direction of rotation of the connecting screw itself, the desired with the self-centering simplification is not achieved. It turned out that, in contrast to conventional indexing systems, they were incorrectly mounted, the escapement is released by a wobble on the body part, so it is quickly noticed and then the body part is centered further, but this is not yet satisfactorily executed.
Verbindungen wie sie auf den
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.The execution and design of the connection parameters (eg roof angle, cone angle, eccentricity in oval cone connections, diameter differences, local maxima and local minima, etc.) has a great influence on the quality of the self-centering. These parameters can be used to set or define the transmission ratios of the conversion from a translatory to a rotational or reverse movement. As with gearboxes, the friction between the contact surfaces of the moving partners here the body part and the post part has a great influence on the smooth running. There is the danger that, if the build-up part, the post part and / or the connecting screw are too strong, the structural part will jam with the post part or, due to further increasing axial force, will not cause any rotation between the structural part and the post part via an escapement. The friction between the contact points of the body part and the post part thus has a great influence on the smoothness and reliability of self-centering. Furthermore, the friction of the connecting bolt to the post part (via the thread) but in particular the friction between the connecting screw and the body part (via the screw seat) has a great influence on the ease of rotational self-centering.
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
- 1. The contact surfaces of the conical indexing of body part and post part
- 2. The contact surfaces between the connecting screw and the body part. This means the screw seat in the body part and the screw seat on the head of the connecting screw
Die Beeinflussung der Gleit- und Haftreibungseigenschaften der unter 1. und 2. beschriebenen Flächen hat einen entscheidenden Einfluss auf die Funktionalität der rotatorischen Selbstzentrierung.Influencing the sliding and static friction properties of the surfaces described under 1. and 2. has a decisive influence on the functionality of the rotational self-centering.
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.The insertion of abutment parts in the patient's mouth has different levels of difficulty. If a body part is to be used in the area of the long teeth, this area is usually easily accessible. However, if an abutment has to be used in the posterior region, it is more difficult, because this area is difficult to access and z. B. is influenced more by the opening ability of the mouth than the anterior region. It happens more often that body parts are used and are not in the first rotational position in the first attempt. Also, it may happen, especially in conical connection types between the body part and the post part, in which apical of the conical surfaces an indexing is attached, that the connecting screw engages in the post part although the rotational position is wrong and before the rotational locking of the indexing attacks. This means that the body part was not placed in the end position (thus sitting too high) and still the connecting screw is mountable. Usually, the treating dentist only notices this when he wants to try out the dentures. Another problem is that it can damage areas of the body part or the post part. It would thus be a significant optimization if the body part would center itself independently relative to the rotational orientation as soon as the connecting screw engages in the post part.
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.The object underlying the invention is a smooth and functional rotary self-centering, which works purely by tightening the connecting screw. The object is inventively achieved by the friction between the contact surfaces of the mounting part, the post part and or the connecting screw is reduced by a coating or surface modification of at least one contact surface in order to avoid a rotationally inhibiting effect during assembly. The introduction of lubricants would also be possible, but is considered questionable for clinical reasons. Mechanical, chemical and / or electrochemical polishing also represents a solution, but has not proven to be sufficient in practice.
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.The following surface modifications have shown a positive effect on the ease of movement. The simple anodization (electrochemical generation of an oxide layer), a titanium nitride or a titanium nitride coating, chromium nitride, anodization type II and a DLC (diamond like carbon or diamond-like coating) coating (mono- and / or polycrystalline carbon / diamond coating). With these methods, the friction between the connection partners could be reduced so much (even with the coating of not all contact surfaces) that in the different connection types with the use of the clinically and mechanically meaningful parameters a rotational self-centering by the tightening of the connecting screw was full.
Von großer Bedeutung ist, dass die Haft- und Reibungsmodifizierende Modifikation bzw. Beschichtung gewebeverträglich ist und zu keinen Reizungen des Hart- und oder Weichgewebes führt.Of great importance is that the adhesion and friction modifying modification or coating is tissue compatible and does not result in irritation of the hard and / or soft tissue.
Den größten Einfluss hatten die Beschichtung der Kontaktflächen zwischen dem Ausbauteil 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.The greatest influence had the coating of the contact surfaces between the mounting part and the post part and the coating of the screw seat in the body part and the screw seat on the connecting screw. However, it could be stated that even the coating of only one surface has a positive influence. Just the coating of the screw seat on the connecting screw or the contact surface of the body part in the direction of the post part showed a significant improvement in the smooth running.
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 (
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.If one compares the desired properties of indexing with conical functional surfaces and rotational self-centering with respect to the insertion with a screwdriving tool engaging directly into the post part and with regard to the quality of self-centering, it is striking that the favorable sliding and static friction properties are opposite. The invention described counteracts the insertion by means of a driving tool which engages directly into the post part.
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.The invention should also solve this difficulty. The object is achieved in an inventive manner in which the rotary locking mechanism with the function of indexing the body part in the post part is separated from the function of driving in which a further indexing is introduced below the indexing with a rotational self-centering in the post part, which is parallel-walled and rotatory Stress does not cause a repulsive force. This second indexing is used only for insertion of the post part in the jawbone. Any damage that may occur does not affect the later function between the body part and the post part. Type and geometry of the additional rotary locking mechanism in the post part can be varied. In a particularly advantageous embodiment, the number of usable positions of the mold cavity used for the indexing is identical to the possible rotational positions in the rotary locking mechanism which is used for the insertion. The advantage is that the practitioner can recognize during the insertion on the screwing tool where the position possibilities of a body part are when the insertion tool is provided with appropriate markings.
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.The smaller the number of position options of the body part on the post part, the more important it is that the treating dentist knows how the indexing / rotational locking is aligned in the jawbone. Consequently, it is of great importance that the number of position possibilities of the index with the tilted to the post part axis or body part axis functional surfaces, which is used for the body part indexing and the index which parallel to the post part axis or body part axis aligned functional surfaces which is the same for screwing in the post part. In this way, it is possible to attach markers to the insertion instrument and / or the screw-in abutment component, by means of which the practitioner can recognize how the rotational orientation of the indexing or of the rotational locking mechanism is.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Pfostenteil/DentalimplantatPost part / dental implant
- 1111
-
Außengewinde auf dem Pfostenteil
1 External thread on thepost part 1 - 1212
-
Innengewinde im Pfostenteil
1 Internal thread in thepost part 1 - 1313
-
Formausnehmung im Pfostenteil
1 Mold recess in thepost part 1 - 1515
-
Dachfläche
1 auf dem Pfostenteil1 roof 1 on thepost part 1 - 155155
-
Dachfläche
2 auf dem Pfostenteil1 roof 2 on thepost part 1 - 1616
-
Verzahnungselement/Verzahnungsfläche auf dem Pfostenteil
1 Gear element / tooth surface on thepost part 1 - 1717
-
Indizierende/sperrende Funktionsfläche in der Formaufnehmung
13 von dem Pfostenteil1 Indexing / blocking functional surface in themold cavity 13 from thepost part 1 - 22
- Aufbauteilbody part
- 2121
-
Schraubenkanal im Aufbauteil
2 Screw channel in thebody part 2 - 2222
-
Anschlussstück am Aufbauteil
2 zur Befestigung eines ZahnersatzstückesConnecting piece on thebody part 2 for fixing a tooth replacement piece - 2323
-
Kontaktstift am Aufbauteil
2 Contact pin on thebody part 2 - 2424
-
Schleimhautdurchtrittsbereich des Aufbauteils
2 Mucous membrane passage area of thebody part 2 - 2525
-
Dachfläche
1 am Aufbauteil2 roof 1 on thebody part 2 - 255255
-
Dachfläche
2 am Aufbauteil2 roof 2 on thebody part 2 - 2626
-
Verzahnungselement/Verzahnungsfläche am Aufbauteil
2 Gear element / tooth surface on thebody part 2 - 2727
-
Indizierende/sperrende Funktionsfläche am Aufbauteil
2 Indexing / blocking functional surface on thebody part 2 - 33
-
Verbindungsschraube zur Fixierung des Aufbauteils
2 auf dem Pfostenteil1 Connecting screw for fixing thebody part 2 on thepost part 1 - 44
-
Ausschnitt/Ausschnittsvergrößerung von dem Schraubensitz der Schraube
3 in dem Aufbauteil2 Cut-out / enlargement of the screw seat of thescrew 3 in thebody section 2 - 4141
-
Schraubensitz/Kontaktfläche zwischen der Verbindungsschraube
3 und dem Aufbauteil2 Screw seat / contact surface between the connectingscrew 3 and thebody part 2 - AAAA
- AufbauteilachseBody part axis
- PAPA
- PfostenteilachsePost part axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102008054138 [0023, 0024] DE 102008054138 [0023, 0024]
- EP 2009/007702 [0023, 0024] EP 2009/007702 [0023, 0024]
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-
2010
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