DE102013006829B4

DE102013006829B4 - Zirkondioxidimplantateinheit

Info

Publication number: DE102013006829B4
Application number: DE102013006829.0A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Dmoch Andreas Dr De
Priority date: 2013-04-22
Filing date: 2013-04-22
Publication date: 2019-04-25
Anticipated expiration: 2033-04-23
Also published as: DE102013006829A1

Abstract

Zirkondioxidimplantateinheit, mit
einem Zirkondioxidimplantat (6) mit einem ersten Innengewinde (3), und
einem Abutment (13) mit einem Außengewinde (20), wobei
das erste Innengewinde (3) derart ausgebildet und angeordnet ist, um das Außengewinde (20) des Abutments (13) mit dem ersten Innengewinde (3) zu verschrauben, dadurch gekennzeichnet, dass
das Zirkondioxidimplantat (6) ein zweites Innengewinde (2) aufweist, wobei
das zweite Innengewinde (2) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass ein Außengewinde (26) einer Metallschraube (18) mit dem zweiten Innengewinde (2) verschraubbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zirkondioxidimplantateinheit nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Zirkondioxidimplantateinheit nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.
Sie bezieht sich auf eine selbstsichernde Schraub-Verbindung und auf das Design der Außen- und Innengeometrie der Implantatschulter beim geschraubten zweiteiligen Zirkondioxidimplantat.
Der zunehmende Wunsch der Patienten nach metallfreiem Zahnersatz macht auch vor der Implantologie nicht Halt. Zirkondioxid hat nach den bisherigen Studien das Potential, ein erfolgreiches Implantatmaterial zu werden [1, 10, 16, 17, 18, 19]. Auch bei Patienten mit positivem Titanstimmulationstest in Verbindung mit einer High-responder-Genkonstellation können Zirkondioxid-implantate das Risiko eines entzündungsbedingten primären oder sekundären Implantatverlustes verringern helfen [12, 14,24].
Aus Patientensicht ist eine Implantattherapie in erster Linie dann erfolgreich gewesen, wenn ein ästhetisches Behandlungsergebnis erreicht werden konnte. Nach Zahnverlust, der immer einhergeht mit Einbußen an Hart- und Weichgewebe, müssen daher für eine ästhetische Implantatversorgung die von der Natur vorgegebenen Gesetzmäßigkeiten nicht nur im Bereich der weißen Ästhetik, sondern vor allem auch im Bereich der roten Ästhetik rekonstruiert werden [3, 7, 13, 23].
Die auf Titanimplantaten basierende Implantat-prothetik hat dazu in den letzten Jahren, beginnend von der dreidimensionalen Positionierung [8] bis hin zu individuellen geschraubten Abutments [15], eine Vielzahl von Innovationen und erfolgreichen Behandlungsprotokollen generiert, die Behandler heutzutage bei richtiger Vorplanung in die Lage versetzen, in der Implantat-versorgung mit zweiteiligen geschraubten Titanimplantaten ein vorhersagbares ästhetisches Behandlungsergebnis zu erzielen. Im Rahmen der Implantattherapie mit Zirkondioxidimplantaten gilt es jetzt, diese bekannten erfolgreichen Behandlungsstrategien auch auf zweiteilige Zirkondioxidimplantate zu übertragen.
Zur Gestaltung eines Emergenzprofils und zur Vermeidung von sichtbaren Kronenrändern ist wie bei Titanimplantaten [11] eine ausreichend subgingivale Lage der Implantatschulter hilfreich. Dies ermöglicht auch die Ausformung neuer Papillen im Approximalbereich. Da derzeit die Abutments bei zweiteiligen Zirkondioxidimplantaten in der Regel noch nicht geschraubt werden können, sondern verklebt werden müssen, dürfen derzeit bei der Lage der Implantatschulter gewisse Grenzen noch nicht überschritten werden.
Die Zirkondioxidimplantatschulter darf bei geklebten Abutments nicht tiefer als 2mm subgingival liegen [4, 5]. Bei einer apikalen Positionierung von über 2 mm subgingival, wie für Titanimplantate zur besseren Gestaltung der roten Ästhetik empfohlen [2, 8, 21, 22], wäre ein sicheres klinisches Vorgehen beim Verkleben des Abutments nicht mehr gegeben. Die apikale Limitierung bei geklebten zweiteiligen Zirkondioxidimplantaten reduziert die Anlaufstrecke zur Ausformung des Emergenzprofils und damit die ästhetischen Möglichkeiten bei geklebten zweiteiligen Zirkondioxidimplantaten. Auch eine weiter orale Implantatpositionierung mit einer zum Ausgleich tieferen Insertion des Implantates und einer resultierenden Schleimhautdicke von 4 bis 5 mm [8, 9] bei geringem horizontalen Knochenangebot oder zur Schonung der vestibulären Knochenlamelle ist bei geklebten zweiteiligen Zirkondioxidimplantaten klinisch nicht umsetzbar. Diese ästhetischen Einschränkungen wären aufgehoben, wenn zukünftig bei zweiteiligen Zirkondioxidimplantaten generell geschraubte Abutment verwendet werden könnten.
Die Gründe, weshalb bislang nur in wenigen Ausnahmen geschraubte zweiteilige Zirkondioxidimplantate verwendet werden[25], liegen zum einen in der Tatsache begründet, dass Zirkondioxid nicht duktil ist und somit nicht wie bei den Titanimplantaten beim Anziehen der Schraubverbindung mit Drehmoment keine Sicherung der Schraubenverbindung durch eine dauerhafte Kaltverschweißung zwischen Innen- und Außengewinde stattfinden würde. Als Kaltverschweißen bezeichnet man das in den 1940er Jahren entdeckte Phänomen, das metallische Werkstücke gleichen Materials sich bereits bei Raumtemperatur so miteinander verbinden zu können, dass die Verbindung dem „normalen“ Verschweißen sehr nahe kommt. Beim derzeit bekannten geschraubten zweiteiligen Zirkondioxidimplantat[24], ist das Innengewinde aus Zirkondioxid und das Außengewinde aus Metall, wodurch eine echte und haltbare Kaltverschweißung zwischen diesen unterschiedlichen Materialien verhindert wird.
Aus dem europäischen Patent EP 2 168 530 B1 ist eine Implantateinheit mit einem Implantat, einem Abutment und einer Schraube bekannt, die jeweils aus zirkondioxidbasierter Keramik bestehen. Das Implantat weist ein Sackloch mit einem Innengewinde auf. Eine Schraube weist ein Außengewinde auf. Mittels der Schraube kann ein Abutment in das Implantat geschraubt werden, wobei das Innen- und des Außengewinde direkt ineinander eingreifen.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 202006 013 585 U1 ist ein Verbindungselement für ein zweiteiliges Zahnimplantat mit einem distalen und einem proximalen Implantatsteil bekannt. Eine Verbindung zwischen dem distalen und dem proximalen Implantatsteil wird durch eine Gewindehülse ermöglicht, die in das distale Implantatsteil eingeschraubt wird. Die Gewindehülse weist hierzu ein Außengewinde, das distale Implantatsteil ein Innengewinde auf. Die Gewindehülse weist wiederum ein Innengewinde auf, in dem das proximale Implantatsteil mit einer Befestigungsschraube befestigt wird. Das distale Implantatsteil kann Polyetheretherketon (PEEK) enthalten. Die Gewindehülse ist aus einem Metall oder einer Metalllegierung gefertigt.
Aus der französischen Patentanmeldung FR 2 863 478 A1 ist ein Zahnimplantat mit einem Implantatsteil aus einer Titanlegierung und einem Abutment bekannt. Eine Verbindung zwischen dem Implantatsteil und dem Abutment wird durch eine Gewindehülse ermöglicht, die in das Implantatsteil eingeschraubt wird. Die Gewindehülse weist hierzu ein Außengewinde, das Implantatsteil ein Innengewinde auf. Die Gewindehülse weist wiederum ein Innengewinde auf, in das das Abutment eingeschraubt wird.
Andererseits werden bei verschraubten Systemen Konstruktionsschwächen vermutet. Dies wird begründet mit der reduzierten Dicke des Zirkondioxidabutments im Bereich der Kontaktflächen von Implantat, Schraube und Abutment oder durch Unterdimensionierungen im Bereich der Implantatschulter durch Aussparungen für Abutmentfuß und Schraubeninnengewinde [6]. Zusätzlich zeigen zweiteilige Zirkondioxidimplantate der Firma Dental Point (CH) und der Firma Swiss Dental Solution (CH) in der Innengeometrie der Implantatschulter rechtwinklige Aussparungen für den Abutmentfuß, die genau wie bei den Titanimplantaten auf Grund der im Winkelbereich auftretenden Kerbspannungen zu einem potentiellen Frakturrisiko in diesem Bereich führen können. Spröde Werkstoffe wie Zirkondioxid sind besonders empfindlich auf Kerbeinflüsse[20].
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine selbstsichernde Schraubverbindung für eine sichere Abutmentverbindung beim zweiteiligen Zirkondioxid-implantat bereitzustellen, gleichzeitig das Innen- und Außendesign im Bereich der Implantatschulter so zu gestalten, das ein mechanisches Versagen der Implantat-Abutment-Konstruktion auf Grund von Kerbeinflüssen vermieden wird und im Bedarfsfall bei einer Metallunverträglichkeit die Verwendung eines metallfreien Abutmentsystems zu ermöglichen.
Gelöst wird diese Aufgabe jeweils durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen dazu sind Gegenstand der jeweils abhängigen Patentansprüche
Die selbstsichernde Schraubverbindung wird erreicht, indem zwischen dem Innengewinde des Zirkondioxid-implantates und dem Außengewinde des einteiligen Abutments bzw. dem Außengewinde der Abutmentschraube beim zweiteiligen Abutment ein 0,050 mm starker und formkongruenter Spalt vorhanden ist (3 und 5 (14)). Dieser Raum bietet Platz für einen zylinderförmigen Kunststoffeinsatz aus Polyetheretherketon (PEEK) oder für eine Gewindebeschichtung der Metallschraube mit PEEK (6), der die duktilen Eigenschaften der reinen Metallschraubenverbindung ersetzt. PEEK ist ein sterilisierbarer, biokompatibler und thermoplastischer Kunststoff, der auch in dünnen Folien Verwendung findet und durch die thermoplastische Eigenschaft zur Kaltverschweißung geeignet ist. Sowohl der PEEK Zylinder als auch die PEEK Gewindebeschichtung bedecken nur 90% der Gewindefläche. Der restliche freie Raum dient der Ausdehnung des Kunststoffmaterials beim Eindrehen. Vor dem Eindrehen des einteiligen Abutments wird der 0,051 mm dicke PEEK Zylinder über das Außengewinde des Abutments gezogen (6). Beim Eindrehen wird der PEEK Kunststoff durch Druck und Reibungswärme umgeformt, dem Gewinde angepasst und füllt anschließend den Gewindespalt aus. Die Rückstellkraft des PEEK Kunststoffes nach der Umformung sorgt gleichzeitig für eine selbstsichernde Schraubenverbindung.
Es ist vorteilhaft, dass der PEEK Zylinder beim Auswechseln von einteiligen Abutments oder die mit PEEK beschichtete Schraube bei zweiteiligen Abutments während der Behandlungsphasen nur einmal verwendet und jeweils ausgetauscht wird, so dass die Selbstsicherung der Schraubenverbindung jeweils gegeben ist.
Für einen zusätzlichen passiven Halt der Verbindung beim zweiteiligen Zirkondioxidimplantat ist es von Vorteil, dass durch die Passgemauigkeit eine Klemmwirkung der Außengeometrie des Abutments zur kegelförmigen Innengeometrie (1 (4)) des Zirkondioxidimplantates im Bereich der Implantatschulter im Kontaktabschnitt zwischen dem Gewindeanfang (1 und 2 (10)) und dem Übergang zur Implantatschulteraußenfläche (1 und 2 (9)) erzeugt wird.
Es ist von Vorteil, dass im Innengewindebereich die Wandstärke des Zirkondioxidimplantates gleichmäßig verläuft und alle nach innen gerichteten Oberflächen ausgerundet gestaltet werden, um Kerbwirkungen zu vermeiden. Das Implantat sollte in der Außen- und Innengeometrie so gestaltet sein, dass trotz Gewinde in der Implantatinnengeometrie eine gleichmäßige Wandstärke gewährleistet ist und für den Abutmentfusses statt einer rechtwinkligen Aussparung eine schräge, nicht wandstärkereduzierende Aussparung (1 und 2 (11)), vorhanden ist. Durch diese Konstruktionsmerkmale werden Sollbruchstellen und/ oder Oberflächenbereiche mit Kerbwirkung vermieden.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass die Implantatschulteroberfläche zur Gingivaeinlagerung eine zwischen (7) und (8) in 1 und 2 eine äußere Schrägfläche aufzeigt und die Kante (7) in 1 die klemmende Adaptation eines Abdruckpfostens ermöglicht.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass einteilige Abutments (3) keinen Rotationsschutz besitzen, da sie selbst mit Drehmoment rotierend eingedreht werden, während zweiteilige Abutments ( 5) zur reproduzierbaren Bestimmung der Rotationsposition mit mindestens drei konvex gestalteten Zapfen ausgestattet sind (1, 2 und 4). Zur prothetischen Bestimmung der Rotationsposition bei einteiligen Abutments können Probeabutments und Übertragungskappen für die geschlossene Abformtechnik aus PEEK verwendet werden.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren nicht beschränkend beispielhaft erläutert, wobei

1 - den koronalen Anteil eines Implantates (6) zeigt mit dem Außengewinde des Implantates (1), dem Innengewinde für die Aufnahme der Abutmentschraube vom zweiteiligen Abutment (2), dem Innengewinde für die Aufnahme des Außengewindes des einteiligen Abutments (3), der kegelförmigen Schrägfläche (4) mit Anfang (9) und Ende (10), dem Rotationsschutz für zweiteilige Abutments (5), der Kante für den Abdruckpfosten (7), der Schrägfläche für die Gingivaeinlagerung (8), mit schräger Aussparung für den Abutmentfuss (11) und das Innengewinde für die Abutmentschraube bei zweiteiligen Abutments (12)
2 - die Aufsicht auf den koronalen Implantatanteil mit dem Rotations-schutz für zweiteilige Abutments (5), die Kante für den Abdruckpfosten (7), die Schrägfläche für die Gingiva-einlagerung (8), Anfang (9) und Ende (10) der kegelförmigen Schrägfläche, die schräge Aussparung für den Abutmentfuss (11) und das Innengewinde für die Abutmentschraube bei zweiteiligen Abutments (12) zeigt
3 - bei einem einteiligen Abutment (13) den formkongruenten Spalt zwischen dem Innengewinde des Zirkondioxidimplantates und dem Außengewinde des einteiligen Abutments (14)) darstellt
4 - die Unteransicht eines zweiteiligen Abutments mit der Kante für den zukünftigen Kronenrand (15), den Rotationsschutz 5), den Anfang (16) und das Ende (17) des schrägen Abutmentfusses schematisch darstellt
5 - im Querschnitt den Aufbau bei einem zweiteiligen Abutment (19) mit der Abutmentschraube (18) zeigt sowie die Kante für den zukünftigen Kronenrand (15), den Anfang (16) und das Ende (17) des schrägen Abutmentfusses und den formkongru-enten Spalt zwischen dem Innengewinde des Zirkondioxidimplantates und dem Außengewinde der Abutmentschraube 14)) darstellt
6 - ein Schema des PEEK Zylinders im unverformten Zustand (21) vor dem Eindrehen des einteiligen Abutments und im deformierten Zustand (22) nach der Kaltverschweißung zwischem dem Innengewinde des Implantates (3) und dem Außengewinde des einteiligen Abutments (20) zeigt

Claims

Zirkondioxidimplantateinheit, mit einem Zirkondioxidimplantat (6) mit einem ersten Innengewinde (3), und einem Abutment (13) mit einem Außengewinde (20), wobei das erste Innengewinde (3) derart ausgebildet und angeordnet ist, um das Außengewinde (20) des Abutments (13) mit dem ersten Innengewinde (3) zu verschrauben, dadurch gekennzeichnet, dass das Zirkondioxidimplantat (6) ein zweites Innengewinde (2) aufweist, wobei das zweite Innengewinde (2) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass ein Außengewinde (26) einer Metallschraube (18) mit dem zweiten Innengewinde (2) verschraubbar ist.
Zirkondioxidimplantateinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Kunststoffeinsatz (23), der seinen Sitz derart zwischen dem ersten Innengewinde (3) des Zirkondioxidimplantats (6) und dem Außengewinde (20) des Abutments (13) hat, dass eine Reibkraft in einem Bereich des ersten Innengewindes (3) und des Außengewindes (20) wirkt und so ein fester Sitz des Abutments (13) in dem Zirkondioxidimplantat (6) und eine selbstsichernde Schraubverbindung zwischen dem Zirkondioxidimplantat (6) und dem Abutment (13) gebildet ist.
Zirkondioxidimplantateinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffeinsatz (23) zylinderförmig ist und 90 % der Fläche des Außengewindes (20) des Abutments (13) bedeckt.
Zirkondioxidimplantateinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abutment (13) aus Zirkondioxid ist.
Zirkondioxidimplantateinheit, mit einem Zirkondioxidimplantat (6) mit einem ersten Innengewinde (3), und einem ersten Abutment (19), gekennzeichnet durch eine Metallschraube (18) mit einem Außengewinde (26) zur Verbindung des ersten Abutments (19) mit dem Zirkondioxidimplantat (6), wobei das Zirkondioxidimplantat (6) ein zweites Innengewinde (2) aufweist, und wobei das erste Innengewinde (3) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass anstelle des ersten Abutments (19) ein ein Außengewinde (20) aufweisendes zweites Abutment (13) mit dem Zirkondioxidimplantat verschraubbar ist, indem das Außengewinde (20) des zweiten Abutments (13) mit dem ersten Innengewinde (3) verschraubbar ist, und das zweite Innengewinde (2) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass das Außengewinde (26) der Metallschraube (18) mit dem zweiten Innengewinde (2) verschraubbar ist.
Zirkondioxidimplantateinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (26) der Metallschraube (18) derart mit einem Kunststoff beschichtet ist, dass eine selbstsichernde Schraubverbindung zwischen dem Zirkondioxidimplantat (6) und dem Abutment (19) gebildet ist.
Zirkondioxidimplantateinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abutment (19) mit drei konvex gestalteten Zapfen ausgestattet ist, die in Ausnehmungen des Zirkondioxidimplantats (6) eingreifen und einen Rotationsschutz (5) für das Abutment bilden.
Zirkondioxidimplantateinheit nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung 90 % der Fläche des Außengewindes (26) der Metallschraube (18) bedeckt.
Zirkondioxidimplantateinheit nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Passgenauigkeit einer Außengeometrie des Abutments (13, 19) zu einer Innengeometrie des Zirkondioxidimplantats (6) in einem Kontaktabschnitt zwischen dem Außengewinde (20, 26) des Abutments (13, 19) und einer Implantatschulteraußenfläche besteht und einen festen Sitz des Abutments (13, 18) in dem Zirkondioxidimplantat (6) erzeugt oder mit erzeugt.
Zirkondioxidimplantateinheit nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des ersten oder zweiten Innengewindes (2, 3) eine Wandstärke des Zirkondioxidimplantats (6) gleichmäßig ist und alle nach innen gerichteten Oberflächen des Zirkondioxidimplantats (6) abgerundet gestaltet sind.