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Die Erfindung betrifft ein Stützelement zur Verbindung mit einer Distraktoranordnung, diese wiederum ausgeführt als ein System zur Gaumennahterweiterung. Ein Distraktor im vorliegenden Zusammenhang ist ein chirurgisches Instrument bzw. Gerät zur Distraktion. Als Distraktion bezeichnet man dabei die kontrollierte Spreizung mit nachfolgend dauerhafter Anlagerung von Knochen in der Spreizzone. Distraktoren werden in der Unfallchirurgie, der Orthopädie und Kieferchirurgie zur Extensionsbehandlung von Knochen eingesetzt. Dadurch kann ein Längen von Röhrenknochen oder des Ober- und Unterkiefers erreicht werden. Die Distraktoranordnung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist dabei zum Einsatz in oder nahe der Spreizzone vorgesehen. Dies betrifft im Besonderen die Gaumennaht und deren Spreizung, wobei die Distraktoranordnung im Sinne der Erfindung in den Gaumen eingesetzt wird. Das Stützelement weist eine zum Ansatz an einem Knochengewebe seitlicher Schrägflächen eines Gaumens vorgesehene Stützfläche an einem ersten Ende des Stützelements und eine der Stützfläche gegenüber angeordnete Verbindungsfläche an einem zweiten Ende des Stützelements auf. Die Stützfläche ist in der Weise ausgestaltet, dass bei mechanischer Krafteinwirkung auf das Stützelement von der Verbindungsfläche her im Wesentlichen in Richtung zu der Stützfläche hin eine formschlüssige temporäre Verbindung mit dem Knochengewebe herstellbar ist, mittels derer die Distraktoranordnung zwischen den seitlichen Schrägflächen des Gaumens verspannbar ist, und die Verbindungsfläche zur Verbindung mit der Distraktoranordnung geeignet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Baukastensystem.
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Bekannte Anordnungen für die Gaumennahterweiterung werden über Stahlstege an den Prämolaren, den Vormahlzähnen, und Molaren, den Mahlzähnen, befestigt. Durch Stellen der Expanderschraube wird eine Kraft bis 30 N auf die Zähne bis zum Aufreißen der Gaumennaht bei Kindern (bei Jugendlichen und bei Erwachsenen wird die Naht zuvor chirurgisch geschwächt) eines zu kleinen Kiefers ausgeübt. Dies führt jedoch zu einer starken Belastung der Zahnwurzeln und besonders bei jugendlichen und erwachsenen Patienten zu Wurzel- und Knochenschäden. Um dies zu umgehen, wurde bereits mit breit am Gaumen aufsitzenden Osteosyntheseplatten, die zwei- bis dreifach mit Schrauben am Knochen verankert waren, versucht, die Zahnbefestigung zu umgehen. Durch diese Art der Befestigung wurde jedoch einerseits durch Incisionen und Mehrfachverschraubungen die Infektionsgefahr sowie durch die Nähe zu einem größeren Blutgefäß (A. palatina) die Blutungsgefahr erhöht. Außerdem behindert eine solche Apparatur durch ihre voluminöse Gestaltung die Artikulation.
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Aus der Druckschrift
EP 1 147 745 B1 ist eine Vorrichtung für die Gaumenerweiterung mit einem in seiner Längsabmessung verlängerbaren und verkürzbaren Extensionsteil bekannt, das an seinen beiden Enden jeweils ein Fixierteil aufweist. Jedes Fixierteil ist in Form eines punktförmigen Knochenabstützungsteils aufgebaut. Das Knochenabstützungsteil kann zur Begrenzung seiner Eindringtiefe in den Knochen eine Verdickung aufweisen. Die Verdickung kann tellerartig oder wulstartig ausgebildet sein. Nachteilig bei dieser Art der punktförmigen Ausbildung des Knochenabstützungsteils ist, dass die Erweiterung des Gaumens nicht genügend richtungsstabil symmetrisch erfolgen kann.
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Aus den Druckschriften
DE 20 2005 004 941 U 1 und
DE 10 2007 005 479 A1 sind Systeme für die beschleunigte Gaumennahterweiterung bekannt. Die Systeme umfassen ein verlängerbares und verkürzbares Extensionsteil, das an seinen beiden Enden jeweils ein Fixierteil zur Anbringung am Knochen aufweist. Das Fixierteil ist als kreisförmiges Abstützteil zur Verschraubung mit einem Kieferknochen nach lokaler Entfernung der Schleimhaut aufgebaut. Bei einer solchen Ausführung ist für jeden Patienten eine Anpassung des Systems an den Gaumen notwendig. Die Implantatinsertion auf einer Seite nach
DE 10 2007 005 479 A1 ist zeitintensiv und das Implantat ist ebenfalls kostenintensiv.
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Ein weiteres System mit einem Stützelement mit Stützfläche und Verbindungseinrichtungen ist bekannt aus der Druckschrift
US 5 820 369 A (vgl.
1 und Anspruch 1). Allerdings wird bei mechanischer Krafteinwirkung auf das Stützelement keine formschlüssige temporäre Verbindung zum Knochengewebe hergestellt und auch keine Kraftwirkung auf den Gaumen erreicht. Das Stützelement hat einen rein stützenden und stabilisierenden Effekt in Zusammenwirken mit den Verbindungselementen. Die zum Ansatz an dem Knochen vorgesehene Oberfläche weist lediglich eine reibungsfördernde Geometrie auf (vgl.
17 und
19 in Verbindung mit Spalte 7, Zeilen 58 bis 60). Diese Geometrie ist jedoch ungeeignet für eine formschlüssige Verbindung allein schon wegen der flachen Ausformung und der Vielzahl der Pyramiden. Die Verbindung erfolgt bei einer Anwendung des Systems mit einer Distraktoranordnung ausschließlich durch eine Fixierung der Verbindungselemente an Zähnen mit den bekannten nachteiligen Folgen für letztere, wobei auch die zusätzliche Abstützung durch das Stützelement keine Erleichterung diesbezüglich mit sich bringt.
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Weiterhin ist aus der Druckschrift US 2009/ 0 081 602 A1 ein Stützelement bekannt (1 und 1A in Verbindung mit Absatz [0060]: „anterior column (1)“, „posterior column (2)“) zur Verbindung mit einer Distraktionsanordnung, ausgeführt als ein System zur Gaumennahterweiterung (Absatz [0003]: „Automatic Maxillary Expander (7)“; „It is applied to the palatal surface ...“).Wie aus den 1 und 1A ferner ersichtlich ist, umfasst das Stützelement (Absatz [0060]: „anterior and posterior columns (1,2)“) eine zum Ansatz an einem Knochengewebe eines Gaumens vorgesehene Stützfläche (d. h. die in den 1 und 1A gezeigte Stirnseite mit dem „spike 3“) an einem ersten Ende des Stützelements und eine der Stützfläche gegenüber angeordnete Verbindungsfläche (d. h. die in den 1 und 1A nicht sichtbare Fläche, mit der das Stützelement jeweils mit dem „carrier block (4)“ verbunden ist) an einem zweiten Ende des Stützelements. Die Stützfläche weist eine pyramidenförmige Spitze auf, mit deren Hilfe bei mechanischer Krafteinwirkung auf das Stützelement von der Verbindungsfläche her im Wesentlichen in Richtung zu der Stützfläche hin eine formschlüssige temporäre Verbindung mit dem Knochengewebe herstellbar ist (Absatz [0060]: „spikes (3) ... for providing penetration and antirotation of the automatic maxillary expander (7) into the palatal bone“), sodass die Distraktionsanordnung zwischen den seitlichen Schrägflächen des Gaumens verspannbar ist. Die Verbindungsfläche ist außerdem zur Verbindung mit der Distraktionsanordnung geeignet (Absatz [0060]: „anterior and posterior columns (1,2) which are fixed to the carrier block (4)“). Allerdings ist die Stützfläche mit der pyramidenförmigen Spitze nicht geeignet, einen stabilen Halt an dem Skelettknochen in jeder Situation zu erreichen, insbesondere da eine Verschraubung nicht angebracht werden kann. Abgesehen davon dringt die Spitze sehr tief in den Knochen ein und führt dadurch zu entsprechenden Schäden.
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Die Druckschrift
DE 697 22 315 T2 beschreibt ein Verankerungssystem für eine orthodontische Vorrichtung zum Heilen von Fehlausrichtung von Zähnen, welches einen Knochenanker aufweist, der chirurgisch in den subperiostalen Kanal eines Patienten eingesetzt wird. Der Knochenanker weist eine Knochenanlagefläche auf, die gegen den Skelettknochen platziert wird, um die Osseointegration mit dem Knochen zu ermöglichen. Eine Beschichtung aus Kalzium-Hydroxylapatit wird auf der Knochenanlagefläche des subperiostalen Knochenankers aufgebracht, um eine Knochenintegration des subperiostalen Knochenankers mit dem Knochen zu bewirken, wenn der subperiostale Knochenanker an der Kortikalfläche des Gaumenknochens angeordnet und dort unbelastet belassen wird. Ein Abutment wird an dem Knochenanker befestigt, nachdem die Knochenintegration zwischen dem Knochenanker und dem Skelettknochen erfolgt ist. Zudem ist ein Zylinder mit einer Oberfläche vorgesehen, die gegen die äußere obere ebene Fläche des Abutments passt. An dem Zylinder ist ein Mittel zur Befestigung einer orthodontischen Vorrichtung an dem Zylinder vorgesehen, wobei der Zylinder an dem Abutment mittels einer gesonderten Zylinderschraube befestigt ist. Die Knochenanlagefläche ist jedoch nicht geeignet, einen stabilen Halt an dem Skelettknochen zu erreichen, weder mit noch ohne eine Verschraubung.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, bekannte Distraktoranordnungen, die als Systeme zur Erweiterung der Gaumennaht zur Anwendung kommen, so auszubilden, dass eine invasive Infektionsgefahr minimiert, eine kostengünstige praktische Anwendung und eine sichere und einfache Übertragung einer gerichteten Extensionskraft unter Entlastung der Zähne unmittelbar auf den Kieferknochen im Gaumen möglich werden.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Stützelement zur bevorzugt paarweisen Verbindung mit einer Distraktoranordnung, ausgeführt als ein System zur Gaumennahterweiterung. Das Stützelement weist eine zum Ansatz an einem Knochengewebe seitlicher Schrägflächen vorgesehene Stützfläche an beiden Seiten eines harten Gaumens, der knöchernen Basis des Gaumens, mit je einem Stützelement auf. Die Stützfläche ist an einem ersten Ende des Stützelements angeordnet und es ist weiterhin eine der Stützfläche gegenüber angeordnete Verbindungsfläche vorgesehen, die an einem zweiten Ende des Stützelements angeordnet ist. Die Stützfläche ist in der Weise ausgestaltet, dass bei mechanischer Krafteinwirkung auf das Stützelement im Wesentlichen in Richtung zum Knochengewebe hin die Kraft richtungsstabil tangential zur Knochenoberfläche auf den Kieferknochen im Bereich der abfallenden seitlichen Schrägflächen überträgt und zudem eine formschlüssige temporäre Verbindung mit dem Knochengewebe herstellbar ist. Die Verbindungsfläche ist zur Verbindung mit der Distraktoranordnung geeignet, sodass die Distraktoranordnung eine Kraftwirkung über die Verbindungsfläche in das Stützelement, zu der Stützfläche hin und letztlich in das Knochengewebe einleiten kann.
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Die Stützfläche ist dabei an ihrer Oberfläche so geformt, dass die formschlüssige temporäre Verbindung herstellbar ist, indem speziell die Spitzhöcker so geformt sind, dass sie sich bei einer Kraftwirkung in Richtung des Knochengewebes in das Knochengewebe eingraben, bis das Knochengewebe an der Stützfläche anliegt. Die Stützfläche ermöglicht daher die richtungsstabile und symmetrische Kraftwirkung. Die Kraftwirkung ist dabei so bemessen, dass zwar ein sicherer Halt gewährleistet, jedoch eine Knochenschädigung vermieden wird.
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Zusätzlich kann eine Oberflächenbeschichtung zumindest der Stützfläche erfolgen, die ergänzende Effekte wie eine erhöhte Reibung, eine Haftwirkung, eine verbesserte physiologische Materialverträglichkeit und/oder eine aseptische Wirkung hervorruft.
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Nach der Erfindung ist das Stützelement zylinderförmig ausgebildet, zudem weist eine erste Zylinderfläche die Stützfläche auf. Die Zylinderachse ist zum Einsatz im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Knochengewebes vorgesehen, sodass die Stirnfläche zu dem Knochengewebe, z. B. des Kieferknochens, weist und dort parallel anliegt.
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Erfindungsgemäß ist eine Aufnahme für eine Sicherungsschraube zur Verbindung des Stützelements mit dem Knochengewebe umfasst, die den Formschluss zwischen dem Stützelement und dem Knochengewebe zusätzlich sichert. Ob eine solche Sicherung nötig ist, entscheidet der Operateur in Abhängigkeit von den physiologischen Gegebenheiten. Bei stark abgeschrägten seitlichen Anlageflächen (auch kurz seitliche Schrägflächen genannt) für die Stützflächen, z. B. bei einer relativ flachen Wölbung des Gaumens mit flachen Schrägflächen, besteht die Gefahr des Abkippens der Stützelemente. In einem solchen Fall werden die Stützelemente in der bevorzugten Ausführung durch jeweils eine Schraube gesichert, indem eine geschraubte Verbindung zwischen dem Stützelement und dem Knochengewebe hergestellt wird. Wenngleich sich gezeigt hat, dass eine einzige Sicherungsschraube den angestrebten Zweck erfüllt, umfasst die vorliegende Erfindung auch solche Ausgestaltungen, die mehr als eine Sicherungsschraube aufweisen.
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Die Sicherungsschraube wird bevorzugt durch das Stützelement über eine bevorzugt als Zentralbohrung ausgeführte Ausnehmung hindurchgeführt. Durch einen Schraubenkopf übt sie Druck auf das Stützelement aus und drückt damit die Stützfläche gegen das Knochengewebe. Weitere Befestigungsmöglichkeiten sind vorgesehen, die zugleich eine Aufnahme der Sicherungsschraube ermöglichen.
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Nach der Erfindung weist die Stützfläche drei Spitzhöcker auf, die mit gleichmäßigem Abstand über den Umfang der Stützfläche verteilt sind, in einem Winkel von jeweils 120° zueinander versetzt. Diese bieten einen sicheren Halt in dem Knochengewebe, in das sie sich eingraben, so dass der Halt nicht allein auf Kraftschluss (Reibung), sondern vor allem auf einem stabilen Formschluss basiert.
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Eine vorteilhafte Form der Spitzhöcker weist eine dreieckige Basis auf, die mit der Stützfläche verbunden ist. Die Spitzhöcker weisen eine Tetraederform auf und die Tetraederflächen erheben sich jeweils mit einem Winkel von 70° von der Stützfläche. Dadurch entsteht eine ausreichend spitze Form, ohne dass jedoch der Spitzhöcker zu tief in das Knochengewebe eindringt, nachdem die darüberliegende Schleimhaut lokal in einem Bereich, in dem die Stützfläche zur Auflage kommen soll, entfernt wurde.
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Die Verbindungsfläche ist in einer bevorzugten Ausführungsform so beschaffen, dass ein System für die Gaumennahterweiterung oder ganz allgemein eine Distraktoranordnung leicht befestigt werden kann. Dies erfolgt bevorzugt durch Verschweißen, beispielsweise durch Laserschweißen.
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Neben der Vermeidung einer Infektionsgefahr wird eine wesentliche Verkürzung der Behandlungszeit erreicht, was Kosten spart und dem Patienten Unannehmlichkeiten erspart. Die Anbringung des Systems ist durch die Ein-Punkt-Fixierung in kurzer Zeit und leicht möglich. Es beeinflusst auf Grund seiner geringen Abmessungen und der Art der Befestigung die Artikulation nur unwesentlich und lässt sich auch leicht wieder entfernen. Es hat sich überraschend gezeigt, dass die Ein-Punkt-Befestigung dennoch eine stabile Führung der beiden getrennten Kieferhälften gewährleistet ist, insbesondere wenn ein ergänzendes Bogen-System zum Einsatz kommt, welches an den Schneidezähnen befestigt ist. Ein solches Bogen-System ist nach dem Stand der Technik bekannt, z. B. aus der Druckschrift
DE 10 2007 005 479 A1 .
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Die Aufgabe der Erfindung wird ebenfalls gelöst durch ein Baukastensystem, umfassend umfassend Hyraxschrauben und das Stützelement, wie es ebenfalls zuvor beschrieben wurde, jeweils bevorzugt ausgeführt zur individuellen Anfertigung und Maßanpassung im Labor. Durch die individuelle Anfertigung im Labor sind ein optimaler Sitz und ein optimaler biomechanischer Effekt mit den erfindungsgemäßen Stützelementen, auch als Onplantzylinder bezeichnet, erzielbar. Die geringere Invasivität, da unter entsprechenden anatomischen Voraussetzungen, insbesondere steilen Schrägflächen im Gaumen, grundsätzlich keine Schrauben zur Befestigung erforderlich sind, die leichte Entfernbarkeit sowie Zeit- und Kostenersparnis sind als weitere Vorteile zu nennen.
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Durch die Anfertigung einer Gingivastanzschablone, für die am Panoramaröntgenbild der beste Punkt für die Platzierung für die Stützelemente und auch die Verschraubung mit der Sicherungsschraube festgelegt wird, erfolgt eine weitere zeitliche und methodische Optimierung. Die Verlagerung von ärztlicher Tätigkeit ins Labor führt damit zur Kostensenkung.
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Anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und ihrer Darstellung in den zugehörigen Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:
- 1: schematisch in Draufsicht eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stützelements;
- 2: schematisch in geschnittener Seitenansicht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützelements;
- 3: schematisch in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützelements und
- 4: schematisch in Seitenansicht eine Ausführungsform eines Systems zur Gaumennahterweiterung.
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1, 2 und 3 zeigen schematisch in verschiedenen Ansichten eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, zylindrisch ausgebildeten Stützelements 1 mit einer ersten Stirnfläche 2. Die erste Stirnfläche 2 weist drei Spitzhöcker 4 auf, die bei Druckwirkung auf Knochengewebe eine formschlüssige Verbindung mit dem Knochengewebe an einer beliebigen Stelle, an der das Stützelement 1 als Onplant aufgesetzt wird, ausbilden, indem die Spitzhöcker 4 in das Knochengewebe eindringen.
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Die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützelements weist einen Durchmesser von 6 mm und eine Länge von 7,2 mm auf, einschließlich der Spitzhöcker, die die Stützfläche um 1,5 mm überragen. Mit dem Stützelement 1 wird bei der bevorzugten Anwendung eine Druckkraft von 20 N auf das Knochengewebe übertragen. Die Druckverteilung über die Auflagefläche von 28,3 mm2 ist für die Expansion des Kieferknochens ohne Schädigung des belasteten Knochens möglich.
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Die der ersten Stirnfläche 2 gegenüberliegende zweite Stirnfläche bildet die Verbindungsfläche 3. Diese dient dazu, das Stützelement 1 mit einem System zu verbinden, das die erforderliche Kraftwirkung erzeugt, beispielsweise ein System zur Gaumennahterweiterung, wie es in 4 dargestellt ist. Bevorzugt ist eine Ausnehmung 7 als bevorzugt zentral angeordnete Durchgangsbohrung ausgeführt, um eine Sicherungsschraube 16 hindurchführen zu können und in dem Knochengewebe 5 (vgl. 4) zu verschrauben. Der Durchmesser der zentralen Bohrung beträgt bei der bevorzugten Ausführungsform 2 mm.
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In 4 wird der Einsatz einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stützelements 1 gezeigt, wobei die dargestellte Anordnung selbst nicht von der Erfindung umfasst ist. Insbesondere ist ein Extensionsteil 14 in der Realisierung mit einer an sich bekannten Hyraxschraube dargestellt. An den beiden Enden sind jeweils zwei Stege 15 vorgesehen, die zur Anpassung an die Anatomie des Gaumens gebogen und mit den Stützelementen 1 unmittelbar, beispielsweise durch Laserschweißen, verbunden sind. Andere Elemente wie Fixierteile, Druckkörper oder Koppelelemente, wie beim Stand der Technik, sind nicht erforderlich. Dies ermöglicht eine erhebliche Vereinfachung der Anordnung. Gleichwohl wäre eine solche kompliziertere Anordnung von der vorliegenden Erfindung ebenfalls umfasst, wenn jedenfalls ein erfindungsgemäßes Stützelement 1 zum Einsatz käme.
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Das Stützelement 1 ist durch wenigstens eine Sicherungsschraube 16 einseitig mit dem Knochengewebe 5 verbunden, um einen sicheren Halt zu gewährleisten. Hierfür weist das Stützelement 1 eine als Durchgangsbohrung ausgeführte Ausnehmung 7 auf, durch die die Sicherungsschraube 16 hindurch geführt und manipuliert werden kann. Bei ungünstigen Voraussetzungen, z. B. stark abgeschrägten Gaumenwänden, können auch auf beiden Seiten Sicherungsschrauben 16 zum Einsatz kommen.
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Das Knochengewebe 5 der seitlichen Schrägflächen 8 des Gaumens ist mit der Schleimhaut 6 gezeigt, die lokal im Bereich des eingesetzten Stützelements 1 entfernt wurde, ansonsten aber das Knochengewebe 5 bedeckt.
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Das Stützelement 1 hat nach einer bevorzugten Ausführungsform einen Durchmesser von 5 mm mit einer rückseitigen Verbindungsfläche 3 des Stützelements 1, dieses bevorzugt im selben Durchmesser.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stützelement
- 2
- Stützfläche
- 3
- Verbindungsfläche
- 4
- Spitzhöcker
- 5
- Knochengewebe, Kieferknochen, Gaumenknochen
- 6
- Schleimhaut
- 7
- Ausnehmung
- 8
- Schrägfläche eines Gaumens
- 11
- Distraktoranordnung
- 14
- Extensionsteil
- 15
- Steg
- 16
- Sicherungsschraube
