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Gebiet der Erfindung:
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Die Erfindung betrifft ein neuartiges Zahnimplantat, welches im Wesentlichen aus einem festen biokompatiblen Implantatkern besteht, der in seinem unteren Bereich zur Verankerung im Kieferknochen vorgesehen ist, und einem manschettenartigen Teil aus einem ebenfalls biokompatiblen, vorzugsweise bioresorbierbaren Material, welcher fest mit dem besagten Implantatkern als bauliche Einheit verbunden ist und in einem Bereich des Implantatkerns angebracht ist, der weitgehend über das Knochenniveau hinausragt.
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Das erfindungsgemäße Zahnimplantat zeichnet sich neben der einfachen Handhabung bei der Implantation insbesondere durch hervorragendes rasches und festes und vor allem dauerhaftes Einwachsen des gesamten Implantats aus.
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Hintergrund und Aufgabe der Erfindung
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Zahnimplantate bezeichnen Medizinprodukte die als Ersatz für Zahnwurzeln zur Therapie der Zahnlosigkeit angewendet werden. Sie bestehen im wesentlichen aus nicht resorbierbarem aber biokompatiblen Material, dies ist meist ein Metall (z. B. Titan) oder eine Keramik (z. B. Zirkonoxid) oder eine Metallegierung (z. B. Roxolit). Die Zahnimplantate wachsen in der Regel fest im Kieferknochen ein (Osseointegration).
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Bei nicht ausreichendem Knochenangebot wird ein Knochenaufbau durchgeführt. Dies kann eine Erhöhung des Alveolarkammes sein oder eine Sinusbodenelevation. Der Knochenaufbau verwendet entweder autologen Knochen vom selben Individuum oder Fremdmaterial. Das Fremdmaterial kann entweder natürlichen Ursprungs sein (z. B. Spenderknochen) oder künstlich hergestellt sein (z. B. manche Hydroxylapatit-Produkte). Der Knochenaufbau kann entweder partikulär oder als Block stattfinden, wobei der Block eckig oder rund oder vielförmig sein kann. Im Falle eines partikulären Knochenaufbaus kann körpereigener Knochen mit Fremdmaterial gemischt werden.
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Der Knochenaufbau kann zweizeitig erfolgen, was heißt, dass zunächst der Knochenaufbau stattfindest und zu einem anderen Zeitpunkt später in einer separaten Operation die Implantation des Zahnimplantates. Es ist aber auch möglich einseitig vorzugehen, was bedeutet, dass Knochenaufbau und Implantation in derselben Operation stattfinden.
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Zur Erhöhung des Alveolarkammes ist beispielsweise folgende Technik bekannt: Ein einen normierten Knochenzylinder vom gleichen Patienten wird an einer Entnahmestelle (z. B. Kinn) herausgefräst und an die gewünschte Implantationsstelle transplantiert und entweder pressgenau ohne Hilfsmaterial oder mit einer Osteosyntheseschraube im ortsständigen Knochen fixiert. Bei einem zweiten Eingriff wird dann die Schraube ggf. entfernt und das betreffende Zahnimplantat eingesetzt. Es ist auch denkbar ein Zahnimplantat direkt und vollständig in einem solchen Knochenzylinder einseitig einzusetzen.
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Zahnimplantate unterliegen zwei Stabilitätsbegriffen: der Primärstabilität und der Sekundärstabilität. Unter Primärstabilität versteht man die Stabilität direkt beim Einbringen in den Knochen. Die Sekundärstabilität beschreibt die Stabilität welche sich durch Anwachsen von Knochen an das Implantat sekundär ergibt. Im Zuge dieses Anbauprozesses geht die Primärstabilität verloren.
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Bei beiden allen derartigen Methoden ergibt sich im Zuge des Umbaus des Knochentransplantatzylinders eine Destabilisierung und Fibrose welche oft zum Verlust des gesamten Transplantates bzw. Implantats führt (G. Cordioli, F. Atiyeh, A. Piattelli, Z. Majzoub, Clan Oral Implants Res 14, 750; Dec. 2003).
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Im Bezug auf die beschrieben Kombination von Implantat und Knochentransplantat ergibt sich daher dass ein Teil des Implantates im ortsständigen Knochen verankert sein muss, um während des Umbauprozesses des Knochentransplantates eine ausreichende Stabilität zu gewährleisten.
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Das Zahnimplantat wird gemäß des Standes der Technik üblicherweise am OP-Tisch in ein ringförmiges Knochentransplantat eingeschraubt und dann zusammen in den Knochen eingebracht. Hierzu wird ein passendes Bohrloch für die Verankerung des unteren Anteils des Zahnimplantates präpariert und dann das Konstrukt aus Knochentransplantatring und Zahnimplantat mit dem unteren Anteil des Zahnimplantates im ortsständigen Knochen verankert ( ).
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Der Einsatz von Knochenringen, die vom selben Patienten stammen, ist prinzipiell bekannt (”Giesenhagen-Knochenringe”). Hierbei ist aber immer noch die Entnahme von Knochen notwendig, was zu erweiterter Operation mit Schmerzen, Narben und Defekten führt (B. Giesenhagen, in Z Zahnärztl Implantol. (2008), vol. 24, pp. 43–46.; G. F. Draenert, D. O. Huetzen, P. Kaemmerer, W. Wagner, Clan Implant Dent Relat Res 11, (2009)).
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Eine weitere bekannte Methode und Entwicklung weg von der Knochentransplantation hin zur Verwendung eines Biomaterials kommerzieller Art ist die Anwendung von Blöcken, Zylindern und Ringen als separates Produkt. Erst am OP-Tisch oder im Patienten werden das Material und das Zahnimplantat zur besagten Einheit zusammen gebracht. Diese Methode wird zur Zeit mit entsprechenden Bohrern kommerzialisiert.
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Aus dem oben gesagten geht hervor, dass trotz fortgeschrittener Materialien und Techniken bei Zahnimplantaten und Implantationstechniken es noch nicht zufriedenstellend gelungen ist, eine verlässliche dauerhafte und feste Integration des Implantats mit dem Kieferknochen zu erreichen. Vielmehr treten bei einem Teil von Implantationen immer noch Lockerungen im Laufe der Zeit auf, was in einigen Fällen sogar zum Verlust des Implantats führen kann.
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Dieses Problem wurde durch die Bereitstellung des erfindungsgemäßen Zahnimplantats, wie es unten und in den Ansprüchen beschrieben wird, gelöst.
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Beschreibung der Erfindung
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Wie bereits oben dargelegt, birgt das Vorbereiten und Anbringen des Materials zum Knochenaufbau im Zuge einer Zahnimplantation durch die Manipulation und Operation Infektionsgefahren. Überdies erfordert es einen beträchtlichen Zeitaufwand, der noch erhöht werden muss, wenn kein Biomaterial, sondern ein Knochentransplantat vom Patienten selbst verwendet werden soll, da hier ein weiterer Eingriff zur Entnahme des Knochens mit allen Risiken und Problemen notwendig ist.
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Daher würde es eine Verbesserung darstellen das eigentliche Zahnimplantat, bzw. den Implantatkern, mit dem Knochenaufbaumaterial, welches erfindungsgemäß in Form einer Manschette oder eines Teils einer Manschette zu einem Produkt zu kombinieren und so verpackt direkt anzuwenden ( ).
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Gegenstand der Erfindung ist somit zur Implantation bereites Zahnimplantat, umfassend mindestens zwei im Material unterschiedlichen Teilen, welche eine feste bauliche Einheit bilden, wobei (i) der eine Teil ein Implantatkern (K) aus einem biokompatiblen, nicht resorbierbaren harten Material ist, welcher in seinem unterem Bereich zur Verankerung im ortsständigen Kieferknochen vorgesehen und hierfür entsprechend gestaltet ist, und (ii) der andere Teil eine Manschette (M) oder ein Teil einer Manschette aus einem osteoinduktivem, osteokonduktivem oder osteogenem, biokompatiblen, vorzugsweise bioresorbierbaren Material ist, welche außen am oberen den Zahnersatz aufnehmenden Bereich des Implantatkerns fest an diesen in der Weise angebracht ist, dass sie ganz oder teilweise zusammen mit dem entsprechenden mit ihr fest verbundenen Bereich des Implantatkerns über das Knochenniveau hinausragt.
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Im Sinne der Erfindung insbesondere zum Verständnis und Auslegung der Ansprüche und der Beschreibung dieser Anmeldung bedeuten die oben und in den Ansprüchen verwendeten Begriffe:
biokompatibles Material: Material das Knochenwachstum ermöglicht. Dies heißt, dass das Material gewebeverträglich und nicht toxisch ist und weiterhin so beschaffen ist, dass grundsätzlich Gewebe in dieses Material einwachsen kann.
osteokonduktives Material: Material das Knochenwachstum fördert, so dass das Material das Einwachsen von Knochenzellen günstig beeinflusst.
osteoinduktives Material: Material das Knochenwachstum auslöst. Dies heißt, dass das Material osteogene Zellen im lokalen Gewebe zur Knochenmatrixbildung und/oder zur Differenzierung und/oder zur Zellteilung direkt anregt.
osteogenes Material: Material das osteogene Zellen enthält. Dies kann beispielsweise im Labor gezüchtetes Knochengewebe sein (Tissue Engineering).
bioresorbierbares Material: Material, das vom Körper abbaubar ist.
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Gegenstand der Erfindung ist insbesondere ein entsprechendes Zahnimplantat, bei welchem die Manschette oder Teil der Manschette nach erfolgter Implantation und Integration mit dem Knochen zu einer Erhöhung des Alveolarkammes führt.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner und vorzugsweise ein entsprechendes Zahnimplantat, bei welchem die Manschette den Bereich des Implantatkerns, welcher zum Einwachsen im Knochen bestimmt ist, vollständig, vorzugsweise in Form einer Ummantelung oder Hülse umgibt, obwohl auch Ausführungsformen erfindungsgemäß mit umfasst sind, bei denen die Manschette nur Teile des Umfangs des Implantatkerns umschließt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Manschette oder Teil der Manschette in einem Bereich des Implantatkerns angebracht ist, welcher nicht zum Anwachsen von Weichgewebe bestimmt ist. Dies hat sich zusätzlich als besonders vorteilhaft bezüglich einer raschen Integration des Implantats erwiesen.
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Das erfindungsgemäße Zahnimplantat wird erfindungsgemäß wie die am Operationstisch angefertigten Kombinationen angewendet (→ ). Die Einheilung erfolgt wie beim Knochenaufbau generell vorzugsweise geschlossen, das heißt, nach der Implantation wird die Schleimhaut über dem Implantat vollständig zugenäht. Im Gegensatz hierzu bedeutet eine offene Einheilung, dass der obere Anteil des Implantates bereits bei der Implantation zur Mundhöhle frei liegt.
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Die erfindungsgemäße Manschette stellt einen Formkörper dar, der fest mit dem Implantatkern, vorzugsweise im oberen Bereich desselben, verbunden ist. Der aus vorzugsweise bioresorbierbaren Material bestehende Formkörper kann dabei eine zylindrische Hülse mit mittigem Loch oder mittiger Vertiefung zur Aufnahme des Implantatkerns sein. Er kann aber auch eine andere regelmäßige und unregelmäßige Geometrie aufweisen. Insbesondere ist es möglich, die natürliche Hügelform des Kieferkammes nachzuahmen. In sind einige mögliche Formen dargestellt.
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Bei Implantaten, die zusätzlich Konstruktionsmerkmale aufweisen, welche beispielsweise zum Heilen der Gingiva oder des Parodontiums dienen und nicht im Knochen einwachsen sollen, können Bereiche des Implantatkerns (K) über die Manschette (M) hinausragen (→ ). Vorzugsweise wird dies erfindungsgemäß aber nicht angestrebt, da eine Schleimhautperforation nach der Implantation möglich ist und das knöcherne Einheilen der Manschette gefährdet wird.
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Der Implantatkern des erfindungsgemäßen Zahnimplantats besteht aus einem biokompatiblen aber nicht bioresorbierbaren, bruchfesten Material, insbesondere biokompatible Metalle oder Metallegierungen, in den entsprechenden geeigneten Größen und Formen, wie sie üblicherweise aus dem Stand der Technik bekannt und in Tabelle 1 exemplarisch aufgeführt sind. Vorzugsweise wird hierfür Titan oder Zirkonium oder entsprechende Legierungen dieser Metalle mit anderen aber auch moderne hochfeste und bruchfeste Keramik eingesetzt. Tabelle 1:
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Die Manschette (M) des Zahnimplantatkerns besteht erfindungsgemäß aus einem ebenfalls biokompatiblen, aber vorzugsweise bioresorbierbaren Material, wie sie ebenfalls im Stande der Technik gut bekannt sind. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um bioresorbierbare Knochenersatzmaterialen, wie sie auch für andere Zwecke im Stand der Technik bekannt sind und eingesetzt werden. Konkrete Beispiele solcher geeigneten Knochenersatzmaterialien sind in Tabelle 2 zusammengestellt. Tabelle 2:
| Gruppe | Markenname | Hersteller | Substanz | Eigenschaft nach herstellerangabe |
| Keramik | Bio-Oss | Geistlich Pharma AG, Wolhusen, Schweiz | Knochenmineral (Hydroxylapatit) vom Rind | wird im Körper integriert |
| Keramik | Osbone | Curasan AG, Kleinostheim | Hydroxylapatit | wird im Körper integriert |
| Keramik | BEGO OSS | BEGO Implant Systems GmbH&Co, Bremen, Germany | Hydroxylapatit | wird im Körper integriert |
| Keramik | NanoBone | Artoss GmbH, Rostock, germany | nanokristalines Hydroxylapatit | resorbierbar |
| Keramik | Osteograf | Dentsply Friadent GmbH, Mannheim, Germany | bovine Knochenmatrix | wird im Körper integriert |
| Keramik, mehrphasig | BONIT matrix | DOT GmbH Rostock, Germany | nanokristalines gemisch hydroxylapatit/β-Tricalciumphosphat (60:40) | sehr langsam resorbierbar |
| Keramik, mehrphasig | Tricos | Baxter AG, Unterschleißheim, Germany | gemisch hydroxylapatit/b-Tricalciumphosphat (60:40) | sehr langsam resorbierbar |
| Keramik, mehrphasig | BEGO OSS S | BEGO Implant Systems GmbH&Co, Bremen, Germany | gemisch hydroxylapatit/b-Tricalciumphosphat (60:40) | sehr langsam resorbierbar |
| Keramik, mehrphasig | Cerasorb | Curasan AG, Kleinostheim | β-Tricalciumphosphat | resorbierbar |
| Keramik, mehrphasig | FRIOS Algipore | Dentsply Friadent GmbH, Mannheim, Germany | knochenanaloges Calciumphosphat aus Algen | resorbierbar |
| Bioglas | Biogran | Biomet 3i, Palm Beach Gardens, USA | Bioglas | sehr langsam resorbierbar |
| kermik + biomakromol ekül/protein | Bio-Oss Collagen | Geistlich Pharma AG, Wolhusen, Schweiz | Knochenmineral vom Rind + 10% Kollagenfasern vom Schwein | wird im Körper integriert |
| kermik + biomakromol ekül/protein | PEPGEN P-15 | Dentsply Friadent GmbH, Mannheim, Germany | synthetisches Peptid mit Hydroxylapatit | sehr langsam resorbierbar |
| kermik + biomakromol ekül/protein | BIO-GEN | BIOTEK S. r. I., Arcugnano, Italy | lyophylisiertes Knochengewebe, Pferd | resorbierbar |
| kermik + biomakromol ekül/protein | Biostite | Acteon Group, Merignac, France | Hydroxylapatit mit Kollagen | sehr langsam resorbierbar |
| kermik + biomakromol ekül/protein | RTR | Septodont, Saint-Maur, France | β-Tricalciumphosphat + Kollagen | resorbierbar |
| biomakromol ekül/protein | Osteovit | Aesculap AG, Tuttlingen, Germany | poröses Kollagengerüst vom Rind | resorbierbar |
| biomakromol ekül/protein | BEGO Collagen Fleece | BEGO Implant Systems GmbH&Co, Bremen, Germany | poröses Kollagengerüst | resorbierbar |
| biomakromol ekül/protein | Chitoskin | Karl Beese GmbH, Barsbüttel, Germany | poröses Chitosangerüst | resorbierbar |
| biomakromol ekül/protein | kombinationsmaterialien | H. GE, et al.; 2010, J Mater Sci: Mater Med | Hydroxylapatit und Chitosan | resorbierbar |
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Gegenstand der Erfindung ist somit ein oben, unten und in den Ansprüchen definiertes Zahnimplantat, bei welchem die Manschette oder Teil der Manschette ein Knochenersatzmaterial ist.
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Insbesondere ist Gegenstand der Erfindung ein Zahnimplantat, bei dem die Manschette ein Knochenersatzmaterial ist, welches ausgewählt wurde aus der Gruppe Calciumphosphat (CP), Dicalciumphosphatdihydrat (DCPD), Octacalciumphosphat (OCP), Hydroxylapatit (HA), Polylactid, Polyglykolid (PGA), Polysaccharide, Polyaminosaccharide und Strukturproteine, beispielsweise Kollagen. Prinzipiell sind auch Kombinationen dieser Materialien im Sinne der Erfindung geeignet.
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Um ein verbessertes Einwachsen sicherzustellen sollte die Manschette, bzw. der Formkörper der Manschette mindestens 1 mm, idealerweise zwischen 1 und 4 mm, vorzugsweise zwischen 1 oder 2 und 3 mm dick sein. Ferner sollte sie aus dem gleichen Grund zwischen 2 und 15 mm, vorzugsweise zwischen 4 und 10, insbesondere zwischen 4 und 6 mm über das Knochenniveau hinausragen. Besonders gute Ergebnisse lassen sich mit Manschetten erzielen, welche 2–3 mm dick sind und 4–6 mm über den Knochenrand hinausstehen.
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Gegenstand der Erfindung ist somit ein entsprechendes Zahnimplantat, bei welchem die Manschette zwischen 1 mm und 3 mm dick ist.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner ein entsprechendes Zahnimplantat, bei dem der Bereich der Manschette, welcher über das Knochenniveau hinausragt, zwischen 2 mm und 15 mm, insbesondere zwischen 4 und 5 oder 6 mm hoch ist.
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Das beschriebene, besagten Implantatkern und besagte Manschette umfassende Zahnimplantat kann grundsätzlich auf mindestens zwei verschiedenen Weisen hergestellt werden:
- (i) Bei der ersten Methode liegt die Manschette (M) als entsprechend geformter Block oder Formkörper vor, in den der Implantatkern aus Titan oder einem anderen festen Material eingebracht wird. Dazu weist der Farmkörper der Manschette eine Öffnung auf, die den Implantatkern passgenau aufzunehmen vermag oder im Falle, dass die Manschette sehr elastisch ist (z. B. Kollagen ”wabig”), einen geeigneter Schnitt als Schlitz oder Stern oder in anderer Form auf, in welchen des Zahnimplantat (K) eingedrückt oder eingedreht werden kann. Die Öffnung in der Manschette kann teilweise oder durchgehend sein und kann beispielsweise durch Ausbohren, Ausschleifen, Schneiden, Schlitzen oder Ausfräsen mittels eines geeigneten Werkzeuges des Standes der Technik erzeugt werden. Es ist aber auch denkbar ein ”Piezosurgery”-Gerät oder auch einen Partikelstrahl zur Generierung der Öffnung oder des Loches zu verwenden. So kann beispielsweise Wasser mit hohem Druck als feiner Strahl für die Herstellung der Öffnung in der Manschette sorgen. Die Wahl des Werkzeuges richtet sich letztlich auch nach der Art und den Eigenschaften des verwendeten Materials der Manschette. Für den Fall, dass der Implantatkern selbst kein Zylinder mit rundem Querschnitt ist, ist eine entsprechende passende Öffnung in der Manschette vorzunehmen. Generell ist dabei auf das Größenverhältnis der Manschette zum Implantatkern zu achten. Ist die Manschette dick genug, so kann der Implantatkern durch Einschrauben, Einschlagen oder Eindrücken mit der Manschette verbunden werden. Ist hingegen die Manschette im Verhältnis zum Implantatkern relativ dünn, so ist es vorteilhaft, wenn der Implantatkern in die zuvor erzeugte Öffnung in den Formkörper der Manschette gesteckt wird und eine feste Verbindung zwischen den beiden Teilen durch Kleben und/oder Polymerisieren und/oder Sintern und/oder Materialschmelztechniken (Bio-Schweißen) und/oder Sintern und/oder andere materialverbindende Methoden erzeugt wird.
- (ii) Bei der zweiten Herstellungsmethode liegt die Manschette in Teilen oder Partikeln gleicher oder verschiedener Größe vor, welche auf den Implantatkern aufgebracht werden. In diesem Fall wird das Material, vorzugsweise das bioresorbierbare Knochenersatzmaterial, aus dem die Manschette gebildet werden soll, in kleinen und kleinesten Partikeln (einschließlich Nanopartikel → Nanometerbereich) oder auch größeren Partikeln (Makropartikel → Millimeterbereich) in Form eines entsprechenden Pulvers auf den entsprechenden Bereich des Implantatkerns aufgebracht und mit einer geeigneten Methode des Standes der Technik untereinander und mit dem Implantatkern verbunden. Auch hierbei können bekannte Techniken wie Galvanisieren und/oder Kleben und/oder Polymerisieren und/oder Sintern und/oder Materialschmelztechniken (Bio-Schweißen) und/oder Sintern und/oder andere materialverbindende Methoden eingesetzt werden. So kann schichtweise eine entsprechende Manschette mit der benötigten Dicke und Form an der vorgesehenen Stelle des Implantatkerns erzeugt werden.
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Gegenstand der Erfindung ist zusammengefasst somit ein entsprechendes Zahnimplantat, bei dem Implantatkern und Manschette durch Verschraubung, Verzapfung, Verkleben, Polymerisierung, Sinterung, Galvanisierung oder anderer spezieller Techniken oder Kombinationen von diesen mit einander verbunden sind.
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Kurze Beschreibung der Abbildungen:
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: operatives Einbringen eines erfindungsgemäßen Zahnimplantates
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: schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Zahnimplantates
- M: biokompatibles Material
- K: nicht resorbierbarer biokompatible Kern
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: mögliche Formen eines erfindungsgemäßen Zahnimplantates
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: erfindungsgemäßes Zahnimplantat mit überstehendem Implantatkern
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- G. Cordioli, F. Atiyeh, A. Piattelli, Z. Majzoub, Clan Oral Implants Res 14, 750; Dec. 2003 [0008]
- B. Giesenhagen, in Z Zahnärztl Implantol. (2008), vol. 24, pp. 43–46. [0011]
- G. F. Draenert, D. O. Huetzen, P. Kaemmerer, W. Wagner, Clan Implant Dent Relat Res 11, (2009) [0011]
