DE102022112776A1

DE102022112776A1 - Implantatsystem

Info

Publication number: DE102022112776A1
Application number: DE102022112776.1A
Authority: DE
Inventors: Michael Fliegen; Marco von Arx
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-05-20
Filing date: 2022-05-20
Publication date: 2023-11-23
Also published as: WO2023222917A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Implantatsystem mit einem zur Verankerung im Kieferknochen bestimmten Dentalimplantat (2), das sich entlang einer Achse (6) von einem koronalen Ende (8) zu einem apikalen Ende (7) erstreckt und einen vom koronalen Ende (8) ausgehenden und im Abstand zum apikalen Ende (7) endenden Aufnahmeraum (11) aufweist, und mit einem Abutment (3), das sich entlang der Längsachse (6) von einem zur Aufnahme einer Prothese bestimmten distalen Ende (21) zu einem dem Dentalimplantat (2) zugeordneten proximalen Ende (20) erstreckt. Dabei besitzt das Abutment (3) einen vom proximalen Ende (20) ausgehenden Verbindungsabschnitt (25), der zur Anordnung in dem Aufnahmeraum (11) bestimmt ist. Um eine unter physiologischen Gesichtspunkten verbesserte nachgiebige Befestigung einer Dentalprothese am Dentalimplantat zu ermöglichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass der Aufnahmeraum (11) einen sich in Richtung zum apikalen Ende (8) konisch verjüngenden äußeren Konusabschnitt (14) aufweist und der Verbindungsabschnitt (25) einen sich in Richtung zum proximalen Ende (20) konisch verjüngenden inneren Konusabschnitt (32). Der Innenumfang des äußeren Konusabschnitts (14) und der Außenumfang des inneren Konusabschnitts (32) bilden dabei einen Ringspalt (33), dessen radiale Weite bei einer axialen Relativbewegung zwischen Dentalimplantat (2) und Abutment (3) veränderlich ist. In dem Ringspalt (33) ist ein Federelement (5) angeordnet, das über seinen Umfang äußere Stützbereiche (40', 40'', 40''') aufweist, die sich radial nach außen am Innenumfang des äußeren Konusabschnitts (14) abstützen, und innere Stützbereiche (42', 42'', 42'''), die sich radial nach innen am Außenumfang des inneren Konusabschnitts (32) abstützen. Die Umfangsabschnitte zwischen den äußeren Stützbereichen (40', 40'', 40''') und den inneren Stützbereichen (42', 42'', 42''') sind elastisch verformbar, so dass die bei einer axialen Relativbewegung des Abutments (3) gegenüber dem Dentalimplantat (2) Rückstellkräfte aktiviert werden, die für eine Rückstellung des Abutments (3) ursächlich sind.

Description

Gebiet der Technik
Die Erfindung betrifft ein Implantatsystem mit einem zur Verankerung in einem Kieferknochen bestimmten Dentalimplantat, das sich entlang einer Achse von einem koronalen Ende zu einem apikalen Ende erstreckt und einen vom koronalen Ende ausgehenden und im Abstand zum apikalen Ende endenden, sich konisch verjüngenden Aufnahmeraum aufweist, und mit einem Abutment, das sich entlang der Achse von einem zur Aufnahme einer Prothese bestimmten distalen Ende zu einem dem Dentalimplantat zugeordneten proximalen Ende erstreckt, wobei das Abutment einen vom proximalen Ende ausgehenden Verbindungsabschnitt besitzt, der zur Anordnung in dem Aufnahmeraum bestimmt ist.
Stand der Technik
Implantatsysteme mit zwei oder mehreren Komponenten sind auf dem Gebiet der dentalen Implantologie weit verbreitet und umfassen stets ein Dentalimplantat zur Verankerung im Kieferknochen eines Patienten, sowie mindestens eine weitere Komponente in Form eines Abutments, das mit dem Dentalimplantat verbunden wird und als Träger für eine Dentalprothese oder dergleichen dient. Dabei sind Implantatsysteme bekannt, bei denen das Abutment mit seinem Fußbereich in eine axiale Sacklochbohrung im Dentalimplantat eingesetzt und mittels einer Schraube gegen das Dentalimplantat gespannt ist. Der Nachteil dieser Implantatsysteme liegt in der starren, unnachgiebigen Verbindung zwischen Dentalimplantat und Abutment, die ursächlich ist für hohe Lastspitzen während des Kauens. Diese können zu einer lokalen Überbeanspruchung des Implantatsystems führen mit der Gefahr, dass das Implantatsystem bei Überbeanspruchung plötzlich oder aufgrund erhöhter Materialermüdung allmählich versagt. Zum anderen können Lastspitzen im Bereich des Dentalimplantats Kieferschmerzen bei Trägern solcher Implantatsysteme auslösen.
Um derartigen Nachteilen vorzubeugen, sind Implantatsysteme bekannt, die den nachgiebigen Sitz eines Zahns im Kieferknochen nachzuahmen versuchen. So offenbart die DE 101 49 166 C1 ein Implantatsystem mit einem im Kieferknochen zu verankernden Basisträger, auf den ein Aufbaupfosten aufgeschraubt ist. Der Aufbaupfosten trägt eine zweiteilige Sekundärkrone mit einem Verbindungsteil zum Anschluss an den Aufbaupfosten und einem Trägerteil zur Befestigung der Dentalprothese. Verbindungsteil und Trägerteil sind axial überlappend ineinander eingeschoben und mit Hilfe einer Schraubenfeder und eines Gummirings in einer definierten relativen Lage zueinander gehalten. Bei axialer Belastung werden die Schraubenfeder und der Gummiring elastisch gestaucht und ermöglichen bei entsprechender Belastung ein begrenztes axiales Nachgeben des Trägerteils gegenüber dem Verbindungsteil. Als nachteilig erweist sich dabei unter anderem die aufwändige Konstruktionsweise, die das Dentalimplantat störungsanfällig und teuer macht.
Zusammenfassung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die nachgiebige Befestigung einer Dentalprothese am Dentalimplantat zu verbessern, insbesondere unter Beachtung physiologischer Gesichtspunkte.
Diese Aufgabe wird durch ein Implantatsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, den physiologischen Sitz eines Zahnes im Kieferknochen durch eine resiliente Befestigung des Abutments am Dentalimplantat nachzubilden. Durch die elastisch nachgiebige Bettung des Abutments im Dentalimplantat werden Lastspitzen, wie sie beim Kauvorgang auftreten und die zumeist Ursache für Schäden am Implantatsystem und Schmerzen beim Implantatträger sind, weitestgehend vermieden.
In Umsetzung dieses Grundgedankens zeichnen sich erfindungsgemäße Implantatsysteme durch einen Freiheitsgrad aus, der eine Relativbewegung des Abutments gegenüber dem Dentalimplantat in axialer Richtung aus einer Ausgangsposition in eine Ausweichposition erlaubt. Gleichzeitig wird im Zuge der Relativbewegung eine Rückstellkraft erzeugt, die nach Beendigung des Lastzustands eine Rückstellung des Abutments aus der Ausweichposition zurück in die Ausgangsposition bewirkt.
Die Rückstellkraft wird gemäß der Erfindung durch die elastische Verformung eines Federelements erzeugt, das in einem von Dentalimplantat und Abutment gebildeten Ringspalt angeordnet ist. Der Durchmesser des Ringspalts nimmt zum koronalen Ende des Dentalimplantats zu, woraus sich eine zum koronalen Ende hin sich weitende Konusform des Ringspalts und des Federelements ergibt. Werden Dentalimplantat und Abutment axial aufeinander zu bewegt, verengt sich der Ringspalt, was eine elastische Verformung des Federelements bedingt, mit der Rückstellkräfte aktiviert werden. Je nachdem wie stark die Konizität des Ringspalts ausgebildet ist, wird das Verhältnis von axialer Relativbewegung zu radialer Verengung des Ringspalts vorgegeben. Axiale Relativbewegungen werden dabei in demgegenüber kleinere radiale Verformungen des Ringspalts umgesetzt mit dem Effekt, dass die Verformung des Federelements äußerst präzise und fein abgestuft erfolgt. Auf diese Weise kann mit bereits kleinen Verformungen des Federelements im linear elastischen Bereich eine Rückstellung des Abutments bewirkt werden. Materialermüdungen treten auf diese Weise kaum auf, so dass der volle Federweg des Federelements dauerhaft erhalten bleibt. Vorzugsweise liegt die Konizität des Ringspalts bzw. des Federelements in einem Bereich zwischen 15 % und 20 %, insbesondere zwischen 17 % und 18 %.
Das in dem Ringspalt angeordnete Federelement umgibt das Abutment vollständig und bildet dabei über seinen Umfang innere Stützbereiche aus, die sich am inneren konischen Abschnitt des Abutments abstützen, und äußere Stützbereiche, die sich am äußeren konischen Abschnitt des Dentalimplantats abstützen. Zumindest die Umfangsabschnitte zwischen den inneren Stützbereichen und äußeren Stützbereichen, vorzugsweise das gesamte Federelement, sind elastisch verformbar, so dass bei einer radialen Annäherung der inneren und äußeren Stützbereiche im Zuge der Verengung des Ringspalts Rückstellkräfte aktiviert werden, die das Abutment in koronaler Richtung in die Ausgangsposition zurückstellen. Vorzugsweise folgen dabei die äußeren Stützbereiche und inneren Stützbereiche in Umfangsrichtung alternierend aufeinander, was eine in radialer Richtung gedrungene Bauweise des Federelements und damit des erfindungsgemäßen Implantatsystems ermöglicht.
Die Höhe der Rückstellkraft ist insbesondere von der Federkonstante des Federelements abhängig, die bezogen auf die axiale Richtung vorzugsweise zwischen 50 N/m und 300 N/m liegt. Die Federkonstante kann durch verschiedene Faktoren wie zum Beispiel die mechanischen Eigenschaften und die Geometrie des Federelements eingestellt werden. Vorzugsweise besteht ein erfindungsgemäßes Federelement aus einem elastischen Metall wie zum Beispiel Stahl, der sich aufgrund seiner hohen Elastizität sowie seiner mechanischen und chemischen Beständigkeit als besonders vorteilhaft erweist.
Die Geometrie des Federelements wird unter anderen von dessen Länge L bestimmt, die vorzugsweise in einem Bereich zwischen 1,8 mm und 2,5 mm liegt, sowie dessen Außendurchmesser am distalen Ende, der vorzugsweise in einem Bereich zwischen 3,2 mm und 3,9 mm liegt und dessen Außendurchmesser am proximalen Ende, der vorzugsweise in einem Bereich zwischen 2,5 mm und 3,3 mm liegt. Zudem ist die Wandstärke d des Federelements mitbestimmend für die Federkonstante des Federelements, wobei größere Wandstärken zu höheren Federkonstanten und damit höheren Rückstellkräften führen. Von der Erfindung bevorzugt sind Wandstärken d, die zumindest im Bereich der elastischen Umfangsabschnitte vorteilhafterweise zwischen 0,08 mm und 0,12 mm liegen, vorzugsweise 0,1 mm betragen.
Ein weiterer die Rückstellkraft definierender Faktor stellt die Anzahl an inneren bzw. äußeren Stützbereichen dar, wobei die Rückstellkraft mit der Anzahl an Stützbereichen steigt. Vorzugsweise sind gemäß der Erfindung zwischen sechs und zwölf innere bzw. äußere Stützbereiche vorgesehen, insbesondere acht. Daraus ergibt sich ein Winkelabstand der inneren Stützbereiche von jeweils einem benachbarten äußeren Stützbereich von 15° bis 30°, vorzugsweise von 22,5°.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung liegen bezogen auf eine Querschnittsebene die äußeren Stützbereiche auf einem gemeinsamen äußeren Umfangskreis und die inneren Stützbereiche auf einem gemeinsamen inneren Umfangskreis. In Ausgangsposition ist dabei der radiale Abstand Δr der beiden Umfangskreise vorzugsweise größer als die radiale Spaltweite des Ringspalts. Dies führt dazu, dass das Federelement bereits in der Ausgangsposition ohne Einwirkung einer äußeren axialen Last geringfügig vorverformt ist und das Abutment folglich vom Federelement gegen die Ausgangsposition vorgespannt ist. Beispielsweise liegt der radiale Abstand Δr der beiden Umfangskreise voneinander zwischen 0,2 mm und 0,35 mm und beträgt vorzugsweise 0,27 mm.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt das Federelement hülsenartige Gestalt mit einem wellenartigen Verlauf über seinen Umfang. Auf diese Weise entstehen im Wechsel konvexe Umfangsabschnitte, die mit ihren Scheitelbereichen die äußeren Stützbereiche bilden, und konkave Umfangsabschnitte, die mit ihren Scheitelbereichen die inneren Stützbereiche bilden. Ein solches Federelement zeichnet sich durch einen überraschend einfachen Aufbau aus und ist in der Folge einfach und kostengünstig herstellbar. Der vergleichsweise geringe Raumbedarf im Bereich des Federelements erlaubt andere Bereiche des Dentalimplantats und/oder des Abutments stärker auszubilden, so dass sich erfindungsgemäße Implantatsysteme durch eine außerordentlich lange Lebensdauer auszeichnen.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist das Abutment an beiden axialen Enden des Ringspalts axial geführt. Damit wird der Gefahr vorgebeugt, dass das Abutment im Zuge einer Relativbewegung gegenüber dem Dentalimplantat kippt oder verkantet. Zu diesem Zweck können beispielsweise am Dentalimplantat hohlzylindrische Abschnitte vorgesehen sein, die mit passgenauen zylindrischen Abschnitten am Abutment zusammenwirken. Diese Ausführungsform der Erfindung hat den zusätzlichen Vorteil, dass der Ringspalt in axialer Richtung gegen Eindringen von Fremdstoffen abgedichtet ist, die ansonsten die Funktion des Implantatsystems beeinträchtigen könnten.
Ohne sich darauf einzuschränken, wird die Erfindung nachstehend anhand in der Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung offenbar werden. Soweit zweckdienlich werden dabei für gleiche oder funktionsgleiche Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen gleichlautende Bezugszeichen verwendet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigt

1 eine Schrägansicht auf ein erfindungsgemäßes Implantatsystem im fertig montierten Zustand,
2 eine Ansicht auf die einzelnen Komponenten des in 1 dargestellten Implantatsystems im demontierten Zustand,
3 einen Längsschnitt durch das in 1 dargestellte Implantatsystem entlang der in 4 dargestellten Linie III - III,
4 einen Querschnitt durch das in 3 dargestellte Implantatsystem entlang der dortigen Linie IV - IV,
5 einen Ausschnitt des in 3 dargestellten Implantatsystems in größerem Maßstab,
6 eine Schrägansicht auf eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Federelements,
7 eine Draufsicht auf das in 6 dargestellte Federelement,
8 einen Längsschnitt durch das in 6 dargestellte Federelement entlang der in 7 dargestellten Linie VIII - VIII,
9 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Federelements, und
10 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Federelements.

Beschreibung der Ausführungsformen
Die 1 und 2 geben einen Überblick über eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Implantatsystems 1. Dabei zeigt 1 das Implantatsystem 1 im zusammengebauten Zustand ohne Dentalprothese in einer Schrägansicht und 2 die einzelnen Komponenten und deren Bezug zueinander in einer Explosionsdarstellung. Wie vor allem 2 zu entnehmen ist, umfasst das Dentalsystem 1 mehrere Komponenten wie ein Dentalimplantat 2, eine Abutment 3, eine Schraube 4 und ein Federelement 5, die im Zuge des Zusammenbaus des Implantatsystems 1 axial zusammengefügt werden (1). Die genauere Ausbildung dieser Komponenten und deren funktionelles Zusammenwirken wird nachfolgend unter zusätzlicher Bezugnahme auf die 3 bis 8 näher erläutert.
Dabei beziehen sich die Begriffe „apikal“ bzw. „koronal“ auf das Dentalimplantat 2 und bezeichnen eine Lage oder Richtung, die dem Kieferknochen zugeordnet ist bzw. eine Lage oder Richtung, die der Dentalprothese zugeordnet ist. Die Begriffe „proximal“ bzw. „distal“ werden in Verbindung mit dem Abutment 3 verwendet und bezeichnen eine Lage oder Richtung, die dem Zentrum des Implantatsystems 1 zugeordnet ist bzw. eine Lage oder Richtung, die dem Zentrum des Implantatsystems 1 abgewandt ist.
Das sich entlang der Achse 6 erstreckende Dentalimplantat 2 besitzt etwa zapfen- oder dübelförmige Gestalt mit einem apikalen Ende 7, das zur Verankerung in einem Kieferknochen bestimmt ist, und einem koronalen Ende 8, das zur kraftschlüssigen Befestigung des Abutments 3 dient. Über den größeren Teil seiner axialen Länge ist das Dentalimplantat 2 in Richtung zum apikalen Ende 7 hin verjüngt ausgebildet und weist in diesem Bereich den Außenumfang umlaufende Gewindegänge 9 auf, mittels derer das Dentalimplantat 2 in einen Kieferknochen einschraubbar ist. Am koronalen Ende 8 verbleibt ein gewindefreier Längsabschnitt 10 mit zylindrischer Umfangsfläche. Das Dentalimplantat 2 besteht im vorliegenden Fall aus einem keramischen Material, vorzugsweise aus Zirkonoxidkeramik, oder einem Metall wie zum Beispiel Titan, Titanoxid oder einer Titanlegierung.
Wie insbesondere aus den 2 bis 5 ersichtlich weist das Dentalimplantat 2 einen vom koronalen Ende 8 ausgehenden, sich entlang der Achse 6 entwickelnden Aufnahmeraum 11 auf (2), der im Wesentlichen rotationssymmetrisch zur Achse 6 ausgebildet ist und in axialem Abstand zum apikalen Ende 7 sacklochartig in einem Boden 12 endet (3). Die Mantelfläche des Aufnahmeraums 11 ist in axialer Richtung untergliedert in mehrere koaxial aneinander anschließende Funktionsabschnitte. Ausgehend vom koronalen Ende 8 besitzt der Aufnahmeraum 11 einen zylindrischen Dichtabschnitt 13 verhältnismäßig kurzer axialen Länge von beispielsweise 0,5 mm bei verhältnismäßig großem Durchmesser wie zum Beispiel 3,5 mm, der stufenlos übergeht in einen kegelstumpfförmigen äußeren Konusabschnitt 14, dessen Umfangskontur sich in Richtung zum apikalen Ende 7 hin konusartig verjüngt und etwa auf Höhe des Übergangs vom gewindefreien Längsabschnitt 10 in den mit Gewindegängen 9 versehenen Bereich in einer radial nach innen stehenden, konzentrisch umlaufenden ersten Ringsschulter 15 endet. Der äußere Konusabschnitt 14 besitzt beispielsweise eine axiale Länge im Bereich zwischen 2,5 mm und 3 mm, einen Durchmesser im Bereich des größeren distal gelegenen Innenumfangs zwischen 3 mm und 4 mm und einen Durchmesser im Bereich des kleineren proximal gelegenen Innenumfangs zwischen 2 mm und 3 mm.
Am Innenumfang der ersten Ringschulter 15 setzt sich der Aufnahmeraum 11 in einem zylindrischen Zentrierabschnitt 16 fort, den an seinem dem apikalen Ende 7 zugewandte Ende eine radial nach innen in Richtung der Achse 6 überstehende zweite Ringschulter 17 konzentrisch umläuft, die mit ihrer dem koronalen Ende 8 zugewandten Ringfläche eine axial wirksame Anschlagfläche bildet. Vom Innenumfang der zweiten Ringschulter 17 erstreckt sich ebenfalls koaxial zur Achse 6 ein bis zum Boden 12 reichender zylindrischer Verankerungsabschnitt 18, der über einen Teil seiner axialen Länge mit einem Innengewinde 19 versehen ist. Mit dem Übergang vom Dichtabschnitt 13 in den Konusabschnitt 14, vom Konusabschnitt 14 in den Zentrierabschnitt 16 und vom Zentrierabschnitt 16 in den Verankerungsabschnitt 18 verringert sich jeweils der Durchmesser des Aufnahmeraums 11, das heißt die radiale Weite des Aufnahmeraums 11 nimmt vom koronalen Ende 8 zum apikalen Ende 7 hin stetig oder sprungartig ab.
Das Abutment 3 besteht im Wesentlichen aus einem rotationssymmetrischen, hülsenartigen Körper, der aus einem Stück gefertigt ist. Dessen proximales Ende 20 ist dazu bestimmt, in den Aufnahmeraum 11 des Dentalimplantats 2 eingeführt zu werden, dessen distales Ende 21 bildet den Sitz für eine nicht weiter dargestellte Dentalprothese. Vom proximalen Ende 20 zum distalen Ende 21 ist das Abutment 3 von einer zur Achse 6 koaxialen, im Durchmesser gestuften Durchgangsbohrung 22 durchsetzt mit einem kleineren Bohrlochdurchmesser am proximalen Ende 20 und einem größeren Bohrlochdurchmesser am distalen Ende 21 (3). Den Übergang von kleineren zum größeren Bohrlochdurchmesser bildet ein radial nach innen überstehender, die Achse 6 konzentrisch umlaufender Absatz 23, dessen distale Ringfläche einen Schraubensitz für den Schraubenkopf 46 der Schraube 4 bildet.
Die Außenkontur des Abutments 3 ist bestimmt durch eine axiale Aufteilung in einen sich über etwas mehr als die Hälfte erstreckenden Befestigungsabschnitt 24 auf der distalen Seite und einen sich über etwas weniger als die Hälfte erstreckenden Verbindungsabschnitt 25 auf der proximalen Seite (2). Der Befestigungsabschnitt 24 besitzt einen vom distalen Ende 21 ausgehenden Aufnahmekonus 26, der sich in Richtung des proximalen Endes 20 hin weitet. Am Außenumfang des Aufnahmekonus 26 sind an diametral gegenüberliegenden Stellen planparallele Abplattungen 27 vorgesehen, um Torsionskräfte übertragen zu können. Der Aufnahmekonus 26 geht in proximaler Richtung in einen Ringsockel 28 über, wobei der Ringsockel 28 im Übergangsbereich einen umlaufenden, radial nach außen weisenden Überstand 29 ausbildet, der beim Aufstecken einer Dentalprothese auf den Aufnahmekonus 26 die Stecktiefe begrenzt (3). In Richtung des proximalen Endes 20 verjüngt sich der Ringsockel 28 konisch und endet am Verbindungsabschnitt 25.
Der Verbindungsabschnitt 25 umfasst zunächst einen inneren Dichtabschnitt 30 mit kreiszylindrischem Außenumfang, der distal an den Ringsockel 28 anschließt. Der Außenumfang des inneren Dichtabschnitts 30 ist auf den Innenumfang des äußeren Dichtabschnitts 13 des Dentalimplantats 2 derart abgestimmt, dass im zusammengebauten Zustand des Implantatsystems 1 im kontaktbehafteten axialen Überlappungsbereich der beiden Dichtabschnitte 13 und 30, eine Dichtwirkung gegen axiales Eindringen von Fremdstoffen gewährleistet ist.
An den inneren Dichtabschnitt 30 schließt in proximaler Richtung unter Bildung eines radial nach innen weisenden umlaufenden Rücksprungs 31 ein sich verjüngender innerer Konusabschnitt 32 an. Der innere Konusabschnitt 32 besitzt die gleiche Konizität wie der äußere Konusabschnitt 14 des Dentalimplantats 2, wobei die äußere Umfangsfläche des inneren Konusabschnitts 32 einen lichten radialen Abstand zur innere Umfangsfläche des äußeren Konusabschnitts 14 einhält. Im zusammengebauten Zustand bilden auf diese Weise innerer Konusabschnitt 32 und äußerer Konusabschnitt 14 einen umlaufenden konusförmigen Ringspalt 33, der distal von dem Rücksprung 31 begrenzt ist und proximal von der ersten Ringschulter 15 des Dentalimplantats 2 (5). Die radiale Weite des Ringsspalts 32 ist abhängig von der relativen Lage des Abutments 3 gegenüber dem Dentalimplantat 2. Die maximale radiale Weite des Ringspalts 32 wird in der Ausgangsposition des Abutments 3 erreicht, die minimale radiale Weite des Ringspalts 32 stellt sich mit Erreichen der Ausweichposition ein.
Den proximalen Abschluss des Abutments 3 bildet ein hohlzylindrischer innerer Zentrierabschnitt 34, dessen Außenumfang passgenau auf den Innenumfang des äußeren Zentrierabschnitts 16 abgestimmt ist. Die beiden Zentrierabschnitte 16 und 34 sowie die beiden Dichtabschnitte 13 und 30 bilden jeweils passgenaue Flächenpaarungen, die eine in radialer Richtung spielfreie Anordnung des Abutments 3 am Dentalimplantat 2 gewährleisten, eine Verschieblichkeit in axialer Richtung jedoch zulassen.
Die Befestigung des Abutments 3 am Dentalimplantat 2 erfolgt mittels einer Schraube 4, deren Ausgestaltung sich vor allem aus den 2 und 3 ergibt. Die Schraube 4 besitzt einen Schraubenschaft 45, der sich auf der distalen Seite unter Bildung einer Ringfläche 47 in einem gegenüber dem Schaft 45 verbreiterten Schraubenkopf 46 axial fortsetzt. Auf der proximalen Seite geht der Schraubenschaft 45 in einen gegenüber dem Schaft 45 schmaleren koaxialen Stift 48 über, dessen Ende mit 49 bezeichnet ist. Vor dem Übergang in den Stift 48 ist der Schraubenschaft 45 mit einem Außengewinde 50 versehen.
Wie insbesondere aus 3 ersichtlich durchsetzt die Schraube 4 im fertig montierten Zustand des Implantatsystems 1 die Durchgangsbohrung 22 im Abutment 3, wobei der Schraubenkopf 46 mit seiner Ringfläche 47 am Absatz 23 anliegt und dabei die axiale Bewegungsfreiheit des Abutments 3 in distaler Richtung begrenzt. Gleichzeitig ist die Schraube 4 mit ihrem Außengewinde 50 am proximalen Ende des Schafts 45 in das Innengewinde 19 am Verankerungsabschnitt 18 des Aufnahmeraums 11 des Dentalimplantats 2 eingeschraubt, bis sich der Stift 47 mit seinem proximalen Ende 49 am Boden 12 des Aufnahmeraums 11 abstützt. Der Boden 12 bildet somit die Bezugsebene für die minimale axiale Einstecktiefe des Abutments 3 in das Dentalimplantat 2, die im Weiteren bestimmt ist vom axialen Abstand des Stiftendes 49 von der Ringfläche 47, welche die axiale Bewegungsfreiheit des Abutments 3 im Aufnahmeraum 11 in distaler Richtung begrenzt. In proximaler Richtung ist die maximale Einstecktiefe des Abutments 3 durch die zweite Ringschulter 17 festgelegt, die einen axial wirksamen Anschlag für das proximale Ende 20 des Abutments 3 bildet.
Die axiale Bewegungsfreiheit des Abutments 3 zwischen minimaler Einstecktiefe im lastfreien Zustand (Ausgangsposition) und maximaler Einstecktiefe im Lastzustand (Ausweichposition) liegt beispielsweise in einem Bereich zwischen 0,1 mm und 0,3 mm, vorzugsweise zwischen 0,15 mm und 0,25 mm.
Um das Abutment 3 im unbelasteten Zustand des Dentalsystems 1 in der Ausgangsposition gegenüber dem Dentalimplantat 2 (3) zu halten bzw. nach einer Belastung in diese Position zurückzustellen, ist das Federelement 5 in dem von Dentalimplantat 2 und Abutment 3 gebildeten Ringspalt 33 koaxial zur Achse 6 angeordnet. Aufgrund seiner elastischen Eigenschaften ist das Federelement 5 in der Lage, das Abutment 3 nach Aufbringung einer anfänglichen Vorverformung auf das Federelement 5 in der Ausgangsposition bei minimaler Einstecktiefe gegen die Ringfläche 47 am Schraubenkopf 46 vorzuspannen bzw. das Abutment 3 nach einer aufgrund Belastung erzwungenen, proximal gerichteten Axialbewegung bei anschließender Entlastung in die Ausgangsposition zurückzustellen.
Die konkrete Ausbildung des Federelements 5 in einer ersten Ausführungsform ist Gegenstand der 6 bis 8, die das Federelement 5 in einer Schrägansicht, Draufsicht und einem Längsschnitt zeigen. Wie aus diesen ersichtlich besitzt das Federelement 5 eine hülsenförmige konische Gestalt mit einem die Achse 6 koaxial umgebenden geschlossenen Mantel 35 und beidseitig offenen Stirnflächen. Die kleinere der beiden Öffnungen befindet sich am proximalen Federelementende und wird von einem umlaufenden proximalen Rand 36 gebildet; die demgegenüber größere Öffnung am distalen Federelementende von einem umlaufenden distalen Rand 37. Proximaler Rand 36 und distaler Rand 37 verlaufen parallel zueinander und umgeben konzentrisch die Achse 6 in jeweils einer Lotebene. Die den proximalen Rand 36 und distalen Rand 37 verbindenden Mantellinien ergeben in ihrer Gesamtheit den Mantel 35.
Sowohl proximaler Rand 36 als auch distaler Rand 37 - und damit auch der Mantel 35 - weisen einen wellenartigen Verlauf auf mit bezüglich der Achse 6 konvexen Umfangsabschnitten 38, die äußere Scheitel 40 ausbilden, und konkaven Umfangsabschnitten 39, die innere Scheitel 42 ausbilden (7). Konvexe Umfangsabschnitte 38 und konkave Umfangsabschnitte 39 folgen in Umfangsrichtung alternierend aufeinander, wodurch in den Übergängen Wendepunkte 44 gebildet werden. Über die axiale Länge L des Federelements 5 ergeben alle Wendepunkte 44 eines Übergangs zusammen die Mantellinien 44', alle äußeren Scheitel 40 eines konvexen Umfangabschnitts 38 einen äußeren Stützbereich 40' und alle inneren Scheitel 42 eines konkaven Umfangsabschnitts 39 einen inneren Stützbereich 42'.
Wie insbesondere 7 offenbart liegen die Scheitel 40 der konvexen Umfangsabschnitte 38 auf einem gemeinsamen äußeren Umfangskreis 41 und die Scheitel 42 der konkaven Umfangsabschnitte 39 auf einem gemeinsamen inneren Umfangskreis 43, wobei im spannungslosen Zustand des Federelements 5 der radiale Abstand des äußeren Umfangskreises 41 vom inneren Umfangskreis 43 etwa 3 mm beträgt.
Am proximalen Rand 36 liegt der Radius R_1P der konvexen Umfangsabschnitte 38 zwischen 0,1 mm und 0,15 mm, und der Radius R_2P der konkaven Umfangsabschnitte 39 zwischen 0,85 mm und 1,0 mm. Am distalen Rand 37 liegt der Radius R_1D der konvexen Umfangsabschnitte 38 zwischen 0,55 mm und 0,65 mm, und der Radius R_2D der konkaven Umfangsabschnitte 39 zwischen 0,4 mm und 0,5 mm.
Die konische Gestalt bzw. Konizität des Federelements 5 ist vor allem aus 8 ersichtlich und ergibt sich aus dem radialen Versatz Δr der äußeren Umfangskreise 41 des proximalen Rands 36 und distalen Rands 37 bzw. aus dem Versatz der inneren Umfangskreise 43 des proximalen Rands 36 und distalen Rands 37 jeweils bezogen auf die Länge L des Federelements 5. Die Konizität liegt im vorliegenden Ausführungsbeispiel in einem Bereich zwischen 15 % und 20 %, vorzugsweise zwischen 17 % und 18%. Das entspricht einem Winkel α zwischen der Achse 6 und einer Mantellinie des Mantels 35 von etwa 8° bis 12°, vorzugsweise etwa 10°.
Die 9 und 10 zeigen weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Implantatsystems 1, die sich lediglich durch Abwandlungen der Federelemente 5' bzw. 5" von der ersten Ausführungsform unterscheiden und ansonsten identisch sind.
Die in den 9 und 10 dargestellten Federelemente 5', 5" besitzen wie die erste Ausführungsform eine hülsenförmige konische Gestalt mit einem die Achse 6 koaxial umgebenden geschlossenen Mantel 35' und beidseitig offenen Stirnflächen, wobei die kleinere der beiden Öffnungen sich am proximalen Federelementende befindet und von einem umlaufenden proximalen Rand 36' gebildet wird, und die demgegenüber größere Öffnung am distalen Federelementende von einem umlaufenden distalen Rand 37'. Der proximale Rand 36' und distale Rand 37' verlaufen parallel zueinander und umgeben konzentrisch die Achse 6 in axial beabstandeten Lotebenen. Die den proximalen Rand 36' und distalen Rand 37' verbindenden Mantellinien ergeben den Mantel 35'.
Im Unterschied zur ersten Ausführungsform verlaufen proximaler Rand 36' und distaler Rand 37' nicht wellenförmig, sondern kreisförmig um die Achse 6. Der Mantel 35' hat daher die Form eines Hohlkegelstumpfs und liegt mit seinem Außenumfang vollflächg am äußeren Konusabschnitt 14 des Dentalimplantats 2 an. Die äußeren Stützbereiche 40" werden bei diesen beiden Ausführungsformen folglich vom Außenumfang des Mantels 35' gebildet.
Zur Bildung der inneren Stützbereiche 42" sind über den Innenumfang des Mantels 35' sechs elastische Federstege 51 angeordnet, die entlang von gleichmäßig beabstandeten Mantellinien vom proximalen Rand 36' zum distalen Rand 37' verlaufen. Die Federstege 51 besitzen jeweils eine Stegwurzel 52, mit der sie entlang der Mantellinien biegesteif an den Mantel 35' anschließen. Die Stegwurzeln 52 gehen jeweils in einen frei auskragenden Federabschnitt 53 über, der in radialem Abstand parallel zum Mantel 35' verläuft und frei federnd im Abstand zu einem benachbarten Federsteg 51 endet. Mit seinen Federabschnitten 53 stützen sich ein Federelement 5' am inneren Konusabschnitt 32 des Abutments 3 ab.
Die weitere Ausführungsform des Federelements 5" gemäß 10 unterscheidet sich von der unter 9 beschriebenen lediglich dadurch, dass aus einer gemeinsamen Stegwurzel 52' eines Federstegs 51' zwei Federabschnitte 53' symmetrisch in beide Umfangsrichtungen hervorgehen und in der vorbeschriebenen Art und Weise innere Stützbereiche 42" zur Anlage an den inneren Konusabschnitt 32 des Abutments 3 ausbilden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10149166 C1 [0003]

Claims

Implantatsystem mit - einem zur Verankerung im Kieferknochen bestimmten Dentalimplantat (2), das sich entlang einer Achse (6) von einem koronalen Ende (8) zu einem apikalen Ende (7) erstreckt und einen vom koronalen Ende (8) ausgehenden und im Abstand zum apikalen Ende (7) endenden Aufnahmeraum (11) aufweist, und mit - einem Abutment (3), das sich entlang der Längsachse (6) von einem zur Aufnahme einer Prothese bestimmten distalen Ende (21) zu einem dem Dentalimplantat (2) zugeordneten proximalen Ende (20) erstreckt, wobei - das Abutment (3) einen vom proximalen Ende (20) ausgehenden Verbindungsabschnitt (25) besitzt, der zur Anordnung in dem Aufnahmeraum (11) bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass - der Aufnahmeraum (11) einen sich in Richtung zum apikalen Ende (8) konisch verjüngenden äußeren Konusabschnitt (14) aufweist und - der Verbindungsabschnitt (25) einen sich in Richtung zum proximalen Ende (20) konisch verjüngenden inneren Konusabschnitt (32), wobei - der Innenumfang des äußeren Konusabschnitts (14) und der Außenumfang des inneren Konusabschnitts (32) einen Ringspalt (33) bilden, dessen radiale Weite bei einer axialen Relativbewegung zwischen Dentalimplantat (2) und Abutment (3) veränderlich ist, und - in dem Ringspalt (33) ein Federelement (5) angeordnet ist, das über seinen Umfang äußere Stützbereiche (40', 40'', 40''') aufweist, die sich radial nach außen am Innenumfang des äußeren Konusabschnitts (14) abstützen, und innere Stützbereiche (42', 42'', 42'''), die sich radial nach innen am Außenumfang des inneren Konusabschnitts (32) abstützen, und - die Umfangsabschnitte zwischen den äußeren Stützbereichen (40', 40'', 40''') und den inneren Stützbereichen (42', 42'', 42''') elastisch verformbar sind, so dass die bei einer axialen Relativbewegung des Abutments (3) gegenüber dem Dentalimplantat (2) aktivierten Rückstellkräfte für eine Rückstellung des Abutments (3) ursächlich sind.
Implantatsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Stützbereiche (40', 40'', 40''') und inneren Stützbereiche (42', 42'', 42''') in Umfangsrichtung im Wechsel aufeinanderfolgend angeordnet sind.
Implantatsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf eine Lotebene zur Achse (6) des Federelements (5) die äußeren Stützbereiche (40', 40'', 40''') auf einem äußeren Umfangskreis (41) liegen und die inneren Stützbereiche (42', 42'', 42''') auf einem inneren Umfangskreis (43), wobei der radiale Abstand Δr zwischen äußerem Umfangskreis (41) und innerem Umfangskreis (43) vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 0,35 mm liegt, insbesondere 0,27 mm beträgt.
Implantatsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass über den Umfang des Federelements (5, 5', 5'') sechs bis zwölf äußere Stützbereiche (40', 40'', 40''') und/oder sechs bis zwölf innere Stützbereiche (42', 42'', 42''') angeordnet sind, vorzugsweise acht äußere Stützbereiche (40', 40'', 40''') und/oder acht innere Stützbereiche (42', 42'', 42''').
Implantatsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das hülsenartige Federelement (5) bezogen auf eine Lotebene zu seiner Achse (6) einen wellenartigen Verlauf aufweist, mit bezüglich der Achse (6) konvexen Umfangsabschnitten (38), deren Scheitel (40) die äußeren Stützbereiche (40') bilden, und bezüglich der Längsachse (6) konkaven Umfangsabschnitten (39), deren Scheitel (42) die inneren Stützbereiche (42') bilden, wobei die elastisch verformbaren Umfangsabschnitte zwischen den in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden äußeren Scheiteln (40) und inneren Scheiteln (42) liegen.
Implantatsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die konvexen Umfangsabschnitte (38) und/oder konkaven Umfangsabschnitte (39) über die gesamte axiale Länge L des Federelements (5, 5', 5") erstrecken.
Implantatsystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexen Umfangsabschnitte (38) jeweils von einem Kreisbogenabschnitt gebildet sind mit einem Radius zwischen 0,1 mm und 0,7 mm.
Implantatsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die konkaven Umfangsabschnitte (39) jeweils von einem Kreisbogenabschnitt gebildet sind mit einem Radius zwischen 0,4 mm und 1,0 mm.
Implantatsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das hülsenförmige Federelement (5', 5'') im Querschnitt kreisförmig ausgebildet ist, wobei die äußeren Stützbereiche (40'', 40''') vom Außenumfang des Federelements (5', 5'') gebildet sind, und am Innenumfang des Federelements (5', 5'') Federstege (51, 51') angeordnet sind, die mit ihren Stegwurzeln (52, 52') jeweils biegsteif an den Innenumfang des Federelements (5', 5'') anschließen und mit ihren sich tangential zur Längsachse (6) erstreckenden Federabschnitten (53, 53') jeweils frei auskragen, wobei die Federabschnitte (53, 53') die inneren Stützbereiche (42'', 42''') bilden.
Implantatsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Federabschnitte (53) der Federstege (51) einheitlich in eine Umfangsrichtung weisen oder dass die Federabschnitte (53') zweier benachbarter Federstege (51') in entgegengesetzte Umfangsrichtung weisen.
Implantatsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die maximale axiale Bewegungsfreiheit des Abutments (3) gegenüber dem Dentalimplantat (2) aus der Differenz zwischen maximaler Einstecktiefe und minimaler Einstecktiefe ergibt und vorzugsweise zwischen 0,1 mm und 0,3 mm liegt, höchstvorzugsweise zwischen 0,15 mm und 0,25 mm.
Implantatsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass am Implantatsystem (1) ein axial wirksamer Anschlag (12) zur Begrenzung der maximalen Einstecktiefe und/oder ein axial wirksamer Anschlag (47) zur Begrenzung der minimalen Einstecktiefe des Abutments (3) angeordnet ist.
Implantatsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Konizität des Ringspalts (33) und/oder des Federelements (5, 5', 5'') in einem Bereich von 15 % bis 20 % liegt, vorzugsweise von 17% bis 18 %.
Implantatsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Federkonstante des Federelements (5. 5', 5'') 300 N/m oder weniger beträgt, vorzugsweise zwischen 50 N/m bis 300 N/m liegt.
Implantatsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Konusabschnitt (14) des Dentalimplantats (2) an seinem apikalen Ende (7) und/oder koronalen Ende (8) in einen hohlzylindrischen Abschnitt (14, 16) übergeht, und der innere Konusabschnitt (32) an seinem proximalen Ende (20) und/oder distalen Ende (21) in einen zylindrischen Abschnitt (30, 34), wobei der hohlzylindrische Abschnitt (14, 16) und der zylindrische Abschnitt (30, 34) jeweils unter Bildung einer Kontaktfuge axial überlappen.