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Die Erfindung bezieht sich auf eine Behandlungsschablone zur Durchführung von chirurgischen Eingriffen an einem Kieferknochen, die dem Restgebiß des Kieferknochens angepaßt und auf dieses fest aufsetzbar ist sowie auf sowie ein Verfahren zum Herstellen und ein Verfahren zur Verwenden einer solchen Behandlungsschablone.
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Derartige bekannte Behandlungsschablonen dienen als Bohrhilfe für ein Zahnimplantat. Ein solches Zahnimplantat kann aber nur gesetzt werden, wenn der Kieferknochen nicht durch Knochenschwund zu stark reduziert ist.
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Zum Setzen eines oder mehrerer Kieferimplantate muß daher der Knochenschwund beseitigt und der Kieferknochen soweit wieder aufgebaut werden, daß er die Belastungen der Zahnimplantate aufnehmen kann.
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Dazu ist es bekannt Knochen an einer anderen Stelle des Körpers des Patienten mittels eines Entnahmeinstruments zu entnehmen und in den Bereich der Zahnimplantatstelle zu transplantieren.
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Die Verwendung eines Eigenknochens des Patienten bietet als körpereigenes Gewebe optimale Voraussetzungen für eine Einheilung des Knochentransplantats.
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Dabei ist es bekannt eine solche Behandlung in zwei separaten Schritten, nämlich der Knochentransplantation und dem Einsetzen der Zahnimplantate durchzuführen.
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Zum Einsetzen der Zahnimplantate muß aber zunächst das Knochentransplantat in dem Kieferknochen eingewachsen sein.
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Aufgabe der Erfindung ist es eine Behandlungsschablone sowie ein Verfahren zum Herstellen und zur Verwenden einer Behandlungsschablone der eingangs genannten Art zu schaffen, die sowohl eine Transplantatbettvorbereitung als auch eine Knochentransplantation ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Behandlungsschablone eine oder mehrere zum Kieferknochen gerichtete Knochentransplantataufnahmekavitäten zur Aufnahme von Knochen und/oder Knochenersatzsegmenten aufweist.
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Diese Behandlungsschablone ermöglicht eine positionsgenaue Anordnung von Knochen oder Knochenersatzsegmenten, wobei der Knochen vom Patienten selbst oder auch von einem Spender sein kann.
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Die Behandlungsschablone kann weiterhin ein oder mehreren Bohrerführungsöffnungen zum Führen eines Bohrers beim Bohren eines Bohrkanals in den Kieferknochen aufweist, in den an einer Zahnimplantatstelle ein Zahnimplantat einsetzbar ist
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Damit kann in Zusatzfunktion die genau positionierte Anordnung der Bohrkanäle im Kieferknochen und die Zahnimplantation erfolgen.
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Dies kann zu zwei unterschiedlichen Zeiten erfolgen.
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Es ist durch die erfindungsgemäße Behandlungsschablone aber auch möglich das Anordnen der Knochen oder der Knochenersatzsegmente, das Bohren der Bohrkanäle und das Einsetzen der Zahnimplantate unmittelbar hintereinander oder sogar in einem einzigen chirurgischen Eingriff simultan durchzuführen, was besonders patientenschonend ist.
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Eine weitere Funktion, nämlich eine Knochentransplantationsentnahme wird durch die Behandlungsschablone erfüllt, wenn die Behandlungsschablone eine oder mehrere Führungsbohrungen zum Führen eines Bohrers oder eines Entnahmeinstruments an einer Entnahmestelle des Kieferknochens aufweist, an der ein Knochentransplantat zu entnehmen ist, wobei die eine oder mehrere zum Kieferknochen gerichteten Knochentransplantataufnahmekavitäten in ihrer Kontur der inneren Entnahmekontur des Bohrers oder Entnahmeinstruments entsprechen.
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Damit ermöglicht diese Behandlungsschablone auch noch eine positionsgenaue Knochenentnahme, die mit dem Anordnen der Knochen, dem Bohren der Bohrkanäle und dem Einsetzen der Zahnimplantate unmittelbar hintereinander oder sogar in einem einzigen chirurgischen Eingriff simultan durchgeführt werden kann.
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Der aufgrund der Behandlungsschablone exakt geführte Bohrer an der Entnahmestelle und/oder das aufgrund der Behandlungsschablone exakt geführte Entnahmeinstrument ermöglicht eine präzise Entnahme des Knochentransplantats, aber auch eine präzise Vorplanung und Ausbildung der Knochentransplantataufnahmekavität, so daß das Knochentransplantat mit Klemmpassung in eine Knochentransplantataufnahmebohrung im Kieferknochen eingebracht werden kann.
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Die die Zahnimplantatstelle von Innen nach Außen ganz oder teilweise übergreifende Behandlungsschablone hält das Transplantat oder das Knochenersatzsegment stabil positioniert, so daß unmittelbar nach dem Einsetzen des Knochentransplantats oder des Knochenersatzsegments in die Transplantataufnahmebohrungen bereits der Bohrkanal gebohrt und das Zahnimplantat eingesetzt werden kann, ohne daß sich dadurch das Knochentransplantat oder das Knochenersatzsegment verschieben kann.
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Eine Fixierung kann dann durch das Zahnimplantat sowie eine Gegenschraubung erfolgen.
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Die Behandlungsschablone kann schleimhauttragend oder zahntragend oder knochentragend auf das Restgebiß aufsetzbar ausgebildet sein.
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Zu einer exakt dem Restgebiß entsprechenden und damit spielfrei auf das Restgebiß aufsetzbaren Behandlungsschablone führt ein Verfahren zum Herstellen einer Behandlungsschablone, wenn das Restgebiß des Kieferknochens zur Erzeugung eines Meßdatensatzes durch eine dreidimensionales bildgebendes Aufnahmeverfahren aufgenommen und ein entsprechender Meßdatensatz erzeugt wird und auf Grundlage des Meßdatensatzes die dreidimensionale Innenkontur der Behandlungsschablone bestimmt wird.
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Dadurch können auch die auf die Behandlungsschablone einwirkenden Kräfte des Entnahmeinstruments und des Bohrers nicht zu einer Verschiebung der Behandlungsschablone und zu Positionsungenauigkeiten bei der Entnahme des Knochentransplantats und/oder beim Bohren des Bohrkanals führen.
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Die Behandlungsschablone erhält ihre dreidimensionale Innenkontur mit großer Exaktheit, wenn auf Grundlage des Meßdatensatzes durch ein CAM-Verfahren gesteuert die Behandlungsschablone mit dreidimensionaler Innenkontur hergestellt wird, wobei das Verfahren in ein stereolithographisches Verfahren sein kann.
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Zur exakten Planung der Bohrerführungsöffnungen und der Führungsbohrungen kann auf Grundlage des Meßdatensatzes die Lage und/oder die Ausrichtung und/oder der Durchmesser der Bohrerführungsöffnungen und/oder der Führungsbohrungen bestimmt werden.
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Bei einer Verwendung der Behandlungsschablone ist eine navigationsgestützte Herstellung der Bohrkanäle dadurch möglich, daß auf Grundlage des Meßdatensatzes Navigationsdaten zur gesteuerten Führung des Bohrers zu den Bohrerführungsöffnungen und in die Bohrerführungsöffnungen eintauchend erstellt werden, durch die eine den Bohrer enthaltende Bohrereinrichtung ansteuerbar ist.
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Ebenfalls ist eine navigationsgestützte Knochentransplantationsentnahme dadurch möglich, daß auf Grundlage des Meßdatensatzes Navigationsdaten zur gesteuerten Führung des Bohrers und/oder des Entnahmeinstruments zu den Führungsbohrungen und in die Führungsbohrungen eintauchend erstellt werden, durch die eine den Bohrer enthaltende Bohreinrichtung und/oder eine das Entnahmeinstrument enthaltende Entnahmeeinrichtung ansteuerbar ist.
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Auch eine navigationsgestützte Einbringung des Knochentransplantats in die Knochentransplantataufnahmebohrung ist möglich, wenn auf Grundlage des Meßdatensatzes Navigationsdaten zur Betätigung und zur gesteuerten Führung eines Transportinstruments erstellt werden, durch die das Knochentransplantat an der Entnahmestelle erfaßbar, zur Zahnimplantationsstelle transportierbar und in eine Knochentransplantataufnahmebohrung in Kieferknochen und Knochentransplantat einführbar und ablegbar ist.
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Weiterhin können auf Grundlage des Meßdatensatzes Navigationsdaten zur gesteuerten Führung eines Zahnimplantate erfassenden und zu den Bohrkanälen in Kiefernknochen und Knochentransplantat führenden sowie das Zahnimplantat in die Bohrkanäle einführenden Implantationsinstruments erstellt werden, durch die das Implantationsinstrument ansteuerbar ist.
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Auf der Grundlage des Meßdatensatzes kann auch die dreidimensionale Form der Knochenersatzsegmente und/oder Knochen bestimmt werden.
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Die Knochenersatzsegmente und/oder Knochen können eine zylindrische Form aber auch jegliche andere, von einer zylindrischen Form abweichende Form aufweisen.
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Um vorab den navigationsgestützten Ablauf planen und zur Optimierung virtuell simulieren zu können, ist dies auf der Basis des Meßdatensatzes mittels einer Planungssoftware möglich.
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Diese ermöglicht es sowohl die Knochentransplantate und/oder Knochenersatzsegmente mit und ohne die Zahnimplantate virtuell auf einem Bildschirm dazustellen und ihr Design zu planen als auch die Entnahmeinstrumente und/oder die Bohrer maßgetreu zur Simulation und zur Designplanung auf dem Bildschirm einzublenden.
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Dabei kann die Ablauf- und Designplanung auch als Backwardplanung erfolgen, indem ausgehend von einer vorgesehenen Krone rückwärts zum Knochenaufbau und Zahnimplantat geplant wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
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1 eine perspektivische Frontansicht des Kieferknochens mit Restgebiß eines Unterkiefers mit einer aufgesetzten Behandlungsschablone
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2 eine Draufsicht auf einen Teil des Unterkiefers nach 1 mit aufgesetzter Behandlungsschablone.
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In den Figuren der Zeichnung ist eine Behandlungsschablone 1 auf den Kieferknochen 2 und das Restgebiß 3 eines Unterkiefers fest aufgesetzt.
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Zur Herstellung der Behandlungsschablone wurde zunächst durch ein dreidimensionales bildgebendes Aufnahmeverfahren wie eine Volumentomographie (DVT) oder eine Computertomographie (CT) der Kieferknochen 2 und das Restgebiß 3 aufgenommen und ein entsprechender Meßdatensatz erstellt.
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Auf der Grundlage des Meßdatensatzes wird die dreidimensionale Innenkontur sowie das Gesamtdesign der Behandlungsschablone 1 bestimmt. Dabei erstreckt sich die Behandlungsschablone 1 sowohl über den Bereich der vorgesehenen Zahnimplantatstellen 11 als auch über den Bereich der vorgesehenen Entnahmestellen 12 von Knochentransplantaten.
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Weiterhin werden aufgrund der Meßdaten die Lage, Ausrichtung und Tiefe der Bohrkanäle, in die die Zahnimplantate eingesetzt werden sollen, sowie die Lage der Entnahmestellen 12 zum Entnehmen von Knochentransplantaten aus dem Kieferknochen 2 und die Ausrichtung und Tiefe der dazu erforderlichen Entnahmefräsöffnungen 6 im Kieferknochen 2 bestimmt.
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Auf der Basis der Daten der Bohrkanäle wird nun die Lage, die Ausrichtung und der Durchmesser für die in der Behandlungsschablone 1 auszubildenden Bohrerführungsöffnungen 4 zum Führen eines Bohrers beim Bohren der Bohrkanäle an den vorgesehenen Zahnimplantatstellen 11 in den Kieferknochen 2 in das Design der Behandlungsschablone 1 aufgenommen.
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In gleicher Weise wird auf der Basis der Daten der Entnahmestellen 12 zum Entnehmen der Knochentransplantate die Lage, die Ausrichtung und der Durchmesser für die in der Behandlungsschablone 1 auszubildenden Führungsbohrungen 5 zum Führen eines Bohrers beim Bohren von Pilotbohrungen an den vorgesehenen Entnahmestellen 12 in den Kieferknochen 2 in das Design der Behandlungsschablone 1 aufgenommen. Weiterhin wird entsprechend die Lage und Größe der Einsetzfräsöffnungen im Kieferknochen 2 bestimmt, in die die Knochentransplantate an den Zahnimplantatstellen 11 eingesetzt werden sollen. Entsprechend der aus den Einsatzfräsöffnungen herausragenden Bereiche der Knochentransplantate werden Knochentransplantationsaufnahmekavitäten 7 der Behandlungsschablone 1 bestimmt.
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Die Bohrerführungsöffnungen 4 und/oder die Führungsbohrungen 5 können unmittelbar in der Behandlungsschablone 1 vorgesehen sein. Um aber nicht mehrere Behandlungsschablonen mit unterschiedlichen Durchmessern der Bohrerführungsöffnungen 4 und/oder Führungsbohrungen 5 zu benötigen, sind vorzugsweise die Bohrerführungsöffnungen 4 und/oder die Führungsbohrungen 5 vorzugsweise in wechselbaren Führungshülsen 9, 9’ ausgebildet, die in Einsatzöffnungen 8, 8’ der Behandlungsschablone 1 wechselbar einsetzbar sind.
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Aufgrund des nun vorliegenden Designs der Behandlungsschablone 1 in CAD-Daten (computer aided design) wird nun mittels eines CAM-Verfahrens (computer aided manufacturing) die Behandlungsschablone 1 aus einem festen Werkstoff hergestellt.
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Diese Behandlungsschablone 1 wird schleimhauttragend, zahntragend oder knochentragend auf das Restgebiß des Kieferknochens 1 aufgesetzt.
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In die Einsatzöffnungen 8, 8’ sind Führungshülsen 9, 9’ eingesetzt, die Bohrerführungsöffnungen 4 bzw. Führungsbohrungen 5 aufweisen.
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Durch diese Bohrerführungsöffnungen 4 und Führungsbohrungen 5 wird ein Bohrer geführt, mit dem Pilotbohrungen vorbestimmter Tiefe an den Entnahmestellen 12 und den Zahnimplantatstellen 11 hergestellt werden.
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Anschließend wird die Behandlungsschablone 1 von dem Kieferknochen 2 und dem Restgebiß 3 entfernt.
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Durch die Pilotbohrungen geführt werden an den Zahnimplantatstellen 11 Transplantataufnahmebohrungen 10 gebohrt.
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Weiterhin werden ebenfalls durch die Pilotbohrungen geführt an den Entnahmestellen 12 mittels eines Hohlkörperfräsers als Entnahmeinstrument Knochentransplantate aus dem Kieferknochen 2 gefräst, deren Außenform den Transplantataufnahmebohrungen 10 entspricht.
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Unter Klemmpassung werden nun die Knochentransplantate in die Transplantataufnahmebohrungen 10 eingesetzt.
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Nun wird die Behandlungsschablone 1 wieder auf das Restgebiß 3 und den Kieferknochen 2 aufgesetzt, wobei jetzt die aus dem Kieferknochen 2 herausragenden Bereiche der in die Transplantataufnahmebohrungen 10 eingesetzten Knochentransplantate die entsprechend ausgebildeten Knochentransplantataufnahmekavitäten 7 ausfüllen.
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Dadurch werden die Knochentransplantate in ihrer Position fixiert und kompakt in Anlage an dem Kieferknochen gehalten.
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Die Einsatzöffnungen 8 sind nun mit anderen Führungshülsen versehen, deren Bohrerführungsöffnungen 4 nun zum Führen eines Bohrers beim Bohren der Bohrkanäle in Kieferknochen 2 und Knochentransplantate dienen, in die anschließend Zahnimplantate eingesetzt werden.
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Das Einsetzen, vorzugsweise Einschrauben der Zahnimplantate in die Bohrkanäle erfolgt vorzugsweise bei aufgesetzter Behandlungsschablone 1 durch die Bohrerführungsöffnungen 4 hindurch, wobei der Kieferknochen 2 und die Knochentransplantate im Bereich der Zahnimplantatstellen 11 von der Behandlungsschablone 1 fest in Form gehalten werden.
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Die Behandlungsschablone 1 ermöglicht sowohl die Transplantation als auch die Implantation der Zahnimplantate in einem chirurgischen Eingriff durchzuführen, der mit Abnahme der Behandlungsschablone 1 von Kieferknochen und Restgebiß 3 beendet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Behandlungsschablone
- 2
- Kieferknochen
- 3
- Restgebiß
- 4
- Bohrerführungsöffnungen
- 5
- Führungsbohrungen
- 6
- Entnahmefräsöffnungen
- 7
- Knochentransplantataufnahmekavitäten
- 8
- Einsatzöffnungen
- 8’
- Einsatzöffnungen
- 9
- Führungshülsen
- 9’
- Führungshülsen
- 10
- Transplantataufnahmebohrungen
- 11
- Zahnimplantatstellen
- 12
- Entnahmestellen
