DE102022118079A1

DE102022118079A1 - Zahnersatz, bestehend aus einem Implantat aus einem keramischen Material zur Osseointegration in einen Kieferknochen

Info

Publication number: DE102022118079A1
Application number: DE102022118079.4A
Authority: DE
Inventors: Jens Moje; Hans-Jürgen Moje
Original assignee: Moje Keramik Implantate & Co KG GmbH; Moje Keramik-Implantate & Co KG GmbH
Current assignee: Moje Keramik Implantate & Co KG GmbH; Moje Keramik-Implantate & Co KG GmbH
Priority date: 2022-07-04
Filing date: 2022-07-19
Publication date: 2024-01-04

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zahnersatz, bestehend aus einem Implantat aus einem keramischem Material zur Osseointegration in einen Kieferknochen und mit einer Aufnahmeöffnung im Implantat, welche mindestens teilweise ein Innengewinde aufweist. Weiterhin ist ein Abutment aus einem Glashartgewebe oder dergleichen Material vorhanden, wobei das Abutment eine Kontaktfläche für das Implantat und einen in die Aufnahmeöffnung des Implantats sich mindestens teilweise hineinerstreckenden Fortsatz besitzt, welcher ein Außengewinde oder Außengewindeabschnitte aufweist. Das Außengewinde des Abutments weist eine keilförmige Profilform auf. Das Innengewinde des Implantats hingegen ist als Rundgewinde ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zahnersatz, bestehend aus einem Implantat aus einem keramischen Material zur Osseointegration in einen Kieferknochen mit einer Aufnahmeöffnung im Implantat, welche mindestens teilweise ein Innengewinde aufweist, und einem Abutment aus einem Glashartgewebe, einem aramidfaser-, glasfaser-, oder kohlefaserverstärktem Kunststoff oder dergleichen Material, wobei das Abutment apikal eine Kontaktfläche für das Implantat und einen in die Aufnahmeöffnung des Implantats sich mindestens teilweise hineinerstreckenden Fortsatz besitzt, welcher ein Außengewinde oder einen Außengewindeabschnitt aufweist, gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.
Zahnersatz auf der Basis von Implantaten gehört seit mehreren Jahrzehnten zum Stand der Technik. Üblicherweise umfasst ein derartiger Zahnersatz ein Implantatteil, das im Kieferknochen verankert wird und einen Aufbauteil für den eigentlichen, künstlichen Zahnersatz. Das Aufbauteil wird auch als Abutment bezeichnet.
Üblicherweise erfolgt eine Verbindung des Abutments mit dem Implantat durch das Einsetzen einer Schraube innerhalb einer Durchgangsbohrung im Abutment, wobei die Schraube in ein Gewindesackloch im Implantat eingreift.
Darüber hinaus sind zweiteilige Implantatlösungen bekannt geworden, bei denen das Abutment in einem Fortsatzbereich ein Außengewinde aufweist. Da Abutment mit Außengewinde wird dann in eine Bohrung mit Innengewinde im Implantat eingeschraubt. Eine zusätzliche Verschraubung durch eine separate Schraube kann entfallen.
Grundsätzlich ist es bei der Herstellung von festen Verbindungen zwischen Abutment und Implantat erforderlich, zusätzlich auf ein stoffschlüssiges Mittel, in der Regel einen Klebstoff oder einen speziellen Zement zurückzugreifen, um die Gefahr einer unerwünschten Lockerung der Verbindung zwischen Abutment und Implantat zu verhindern.
Für die Implantate, aber auch für die jeweiligen Aufbauteile kommen unterschiedliche Materialien zum Einsatz. Bekannt sind Implantate aus Titan, aber auch aus keramischen Materialien.
Die DE 10 2011 052 644 B4 offenbart ein Aufbauteil für einen künstlichen Zahnersatz, umfassend ein entlang einer Längsachse angeordnetes Aufbauoberteil und ein Aufbauunterteil, das zum formschlüssigen Einsetzen des Aufbauteiles in einen Aufbauteil-Aufnahmebereich eines Verankerungsteiles ein derartiges Profil aufweist, das ein auf das Aufbauteil aufgebrachtes Drehmoment auf das Verankerungsteil übertragbar ist.
Das Aufbauteil besitzt eine Werkzeugaufnahme zur formschlüssigen Aufnahme eines entsprechenden Werkzeuges, wobei das Aufbauteil zumindest abschnittsweise beschleifbar, als glasfaserverstärkter oder kohlestofffaserverstärkter Kunststoff ausgebildet ist.
Eine Sollbruchstelle beschränkt die Drehmomentübertragung zwischen Aufbauoberteil und Aufbauunterteil.
Bekannt ist ein Zahnersatzsystem aus Keramik gemäß der EP 3 509 535 B1 , umfassend ein Implantat aus keramischen Material zur Osseointegration in einem Kieferknochen mit einer Aufnahmeöffnung und ein Abutment aus Keramik und einen Bolzen, wobei das Abutment eine Durchgangsbohrung zur Aufnahme des Bolzens aufweist.
Der Bolzen besteht aus einem faserverstärkten thermoplastischen Material und ist dazu vorgesehen, Abutment und Implantat zu verbinden.
Die EP 3 302 343 B1 offenbart ein Zahnersatzsystem mit einem Keramikimplantat zur Osseointegration. Auch dort ist eine Aufnahmeöffnung für eine Verbindungsschraube vorhanden. Das Abutment besteht ebenfalls aus Keramik, wobei das Abutment mittels der Verbindungsschraube aus faserverstärktem Thermoplast in der Aufnahmeöffnung des Implantates befestigbar ist.
Gemäß der EP 2 522 300 B1 ist ein Abutment zum Verbinden einer Zahnprothese mit einem Zahnimplantat vorbekannt, wobei das Abutment aus einem Harz besteht, das mit Glasfasern verstärkt ist. 40-70 % des Volumens des gesamten Inhaltes des Abutments bestehen aus den eingesetzten Glasfasern.
Bei dem Zahnimplantat aus Zirkonkeramik gemäß DE 20 2004 017 481 U1 weist das Implantat eine innere Bohrung auf, die aus mindestens zwei und höchstens drei in Richtung auf die Mittelsenkrechte des Zahnwurzelimplantats liegenden, sich überschneidenden Einzelbohrungen besteht. Diese Einzelbohrungen sind so angelegt, dass selbe sich im unteren Bereich des Zahnwurzelimplantates berühren. Die Wände zwischen den Einzelbohrungen sind entfernbar. In die so gebildete Gesamtbohrung sind zwei bzw. drei Glasfaserstifte einsetzbar, die jeweils etwa den gleichen Durchmesser wie die Einzelbohrungen besitzen. Die Glasfaserstifte sind mit einem Komposit umgeben, auf das der Zahnersatz mit einem weiteren Kompositen aufbringbar ist.
Aus der DE 20 2010 008 938 U1 ist ein Material und eine Konstruktion eines Faserimplantatpfostens vorbekannt. Der Faserimplantatpfostenkörper soll vor Ort korrigiert werden können und besitzt im Vergleich zu Titan oder Zirkonkeramik eine größere Festigkeit. Im Implantatpfostenkörper ist eine Mehrzahl von Faserstäben aus Harz angeordnet.
Dem geschilderten Stand der Technik ist gemeinsam, dass entweder eine zusätzliche Schraub- oder Bolzenverbindung zur Herstellung eines festen Kontaktes zwischen Abutment und Implantat erforderlich ist, oder beim Ausbilden einer unmittelbaren Verschraubung zwischen Abutment und Implantat der Einsatz von Zement notwendig wird, um die gewünschten Festigkeitswerte zu erreichen.
Aus verschiedenen anmelderseitigen Untersuchungen hat es sich gezeigt, dass bei dem unmittelbaren Verschrauben, das heißt dem Einschrauben des Abutments in eine komplementäre Gewindeöffnung eines Implantates der die Verbindung sichernden Zement oder ein vergleichbarer Klebstoff im Vorfeld auf die Gewindegänge aufzubringen ist. Dabei wirkt der Zement oder der vergleichbare Klebstoff quasi als ein Schmiermittel, was beim Eindrehen des Abutments zu einer Verfälschung von einzuhaltenden Drehmomentangaben führt. Entweder kommt es bei derartigen Einschraubvorgängen zu dem Aufbringen eines überhöhten Drehmoments mit einer möglichen Zerstörung der Verbindung bzw. des Implantates oder es wird aus vorsorglichen Gründen nur ein zu geringes Drehmoment aufgebracht. Dabei kann es über einen längeren Zeitraum trotz der zusätzlichen stoffschlüssigen Verbindung durch Zement zu einem Lockern mit all den Nachteilen für die entsprechenden Patienten kommen.
Aus dem Vorgenannten ist es Aufgabe der Erfindung, einen weiterentwickelten Zahnersatz, bestehend aus Implantat und Abutment anzugeben, wobei die Verbindung zwischen Abutment und Implantat ohne einzusetzenden Bolzen oder Schrauben zu realisieren ist und es zu einer dauerhaften festen Verschraubung auch über einen sehr langen Einsatzzeitraum kommt.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt gemäß der Lehre nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.
Es wird demnach von einem Zahnersatz ausgegangen, der aus einem Implantat besteht. Das Material des Implantates hat einen keramischen Ursprung. Das Implantat dient zur Osseointegration in einen Kieferknochen und besitzt eine Aufnahmeöffnung, welche mindestens teilweise ein Innengewinde aufweist.
Weiterhin umfasst der Zahnersatz ein Abutment aus einem Glashartgewebe, einem aramidfaserverstärkten, glasfaserverstärkten oder kohlefaserverstärkten Kunststoff oder dergleichen Material, wobei das Abutment apikal eine Kontaktfläche für das Implantat und einen in die Aufnahmeöffnung des Implantates sich mindestens teilweise hineinerstreckenden Fortsatz besitzt, welcher ein Außengewinde oder einen Außengewindeabschnitt aufweist.
Erfindungsgemäß weist das Außengewinde des Abutments eine Profilform mit keilförmig zusammenlaufenden Gewindeaußenkanten als Spitz- oder Feingewinde auf.
Das Innengewinde des Implantates wird hingegen als Rundgewinde ausgebildet, und zwar derart, dass das Spitz- oder Feingewindematerial beim unmittelbaren Schraubverbinden zwischen Abutment und Implantat mindestens in Gewindeflankenabschnitten einer Verformung unterliegt.
Diesbezüglich erfolgt eine Materialverdrängung hinein in das Rundgewinde, so dass ein Verbund gebildet wird, der frei von irgendwelchen stoffschlüssigen Hilfsmitteln zu einer ausreichenden Verankerung führt.
In einer Ausführungsform weist das Außengewinde des Abutments einen Flankenwinkel im Bereich zwischen 50° und 70°, insbesondere 60° auf.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Innengewinde des Implantates einen Flankenwinkel im Bereich zwischen 20° und 40°, insbesondere 30° auf.
Die Schraubverbindung ist mit einem Drehmoment im Bereich zwischen 10 bis 20 Ncm, bevorzugt 15 Ncm, realisierbar.
In einer Ausgestaltung der Erfindung schließt sich am Fortsatz des Abutments apikal ein durchmesserreduzierter Stiftabschnitt an, welcher in einen hierzu komplementären Vertiefungsabschnitt im Implantat eintaucht. Dies dient der leichteren Einführung und Zentrierung bei dem Herstellen der Schraubverbindung zwischen Abutment aus Glasfasermaterial und dem keramischen Implantat.
Erfindungsgemäß besteht die Möglichkeit, mindestens Abschnitte oder Teile einer oder beider Gewindeflächen so auszugestalten, dass eine reibungserhöhende Oberflächenrauigkeit vorhanden ist. Es erfolgt also hierdurch eine gezielte Erhöhung der Reibung beim Einschrauben des Abutments in das Implantat, was zu einer Verbesserung der Verformung des Materials im Gewindebereich des Abutments hinein in die offenen Bereiche des Rundgewindes führt. Hierdurch ergibt sich eine quasi interne Verpressung zwischen den sich gegenüberstehenden Gewindeflanken des Spitz- oder Feingewindes des Abutments und dem Rund- bzw. Halbrundgewinde im Implantat.
In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre ist am oder im Abutment eine Angriffsfläche für ein Einschraubwerkzeug ausgebildet.
Das Abutment weist weiterhin einen Oberflächenbereich, ausgebildet als Aufnahme für eine Zahnprothese auf, wobei apikal zur Aufnahme die Kontaktfläche für das Implantat befindlich ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Implantat aus einem Zirkonkeramikmaterial.
Die Gewindeverformungsverbindung zwischen Abutment und Implantat ist grundsätzlich frei von Zement und ähnlichem, als Klebstoff bzw. zu stoffschlüssigen Verbindungen führenden Materialien.
Die Erfindung soll nachstehend anhand einer Figur und eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
Die Figur zeigt hierbei eine prinzipielle Skizze in Form einer Querschnittsdarstellung eines Kopfabschnittes eines Implantates und eine vereinfachte Darstellung eines Abutments als Aufbau für die eigentliche Zahnprothese (nicht gezeigt).
Das Implantat 1, von dem nur der Kopfabschnitt in der Figur gezeigt ist, besteht bevorzugt aus einem keramischen Material. Im nicht gezeigten stiftförmigen Fußabschnitt des Implantates kann gemäß dem bekannten Stand der Technik ein Schneidgewinde zum Eindrehen des Implantates in einen nicht gezeigten Kieferknochen vorgesehen sein.
Das Implantat 1 weist eine Aufnahmeöffnung 2 auf, welche ein Innengewinde 3 in Form eines Rundgewindes bzw. Halbrundgewindes aufweist.
Ein Aufbau oder Abutment 4 besteht aus einem Glashartgewebe, aramidfaser-, glasfaser- oder kohleverstärktem Kunststoffmaterial oder dergleichen ähnlichen Materialien, wobei das Abutment 4 apikal eine Kontaktfläche 5 für das Implantat 1 besitzt.
Weiterhin weist das Abutment 4 einen Fortsatz 6 auf.
Dieser Fortsatz 6 besitzt ein Außengewinde 7.
Das Außengewinde 7 des Abutments 4 weist eine Profilform mit keilförmig zusammenlaufenden Gewindeaußenkanten auf. Ein derartiges Gewinde wird als Spitz- oder Feingewinde bezeichnet.
Das Innengewinde 8 des Implantates 1 hingegen ist als Rundgewinde ausgebildet derart, dass das Spitz- oder Feingewindematerial 7 beim Schraubverbinden mindestens in Gewindeflankenabschnitten einer Verformung unterliegt und sich im Rundgewinde 8, einen Verbund bildend und frei von stoffschlüssigen Hilfsmitteln verankert.
Das Material des Abutments 4 ist bevorzugt ein glasfaserverstärkter Kunststoff oder ein Kunststoff, der mit Kohlefasern verstärkt wurde. Beispielsweise sind hier denkbar karbonfaserverstärkte Hochleistungs-PEEK Materialien, glasfaserverstärkte Hochleistungs-PEEK Materialien oder kohlenstofffaserverstärkte thermoplastische Materialien.
Im gezeigten Beispiel nach der prinzipiellen Figur ist das Außengewinde mit einem Flankenwinkel von 60° versehen.
Ein erfindungsgemäßes Abutment 4 ist im Rahmen mehrerer Testreihen mit bis zu 20 Ncm einschraubbar, wodurch es zur Verdrängung mit anschließender Pressverbindung zwischen den Gewindematerialien kommt. Ein ausreichender Festigkeitswert des Verbundes ist bereits bei einem Drehmoment von 15 Ncm gegeben. Eine Lockerung der Verbindung tritt nicht auf.
Anhand von Längsschliff-Untersuchungen konnte eindeutig ermittelt und nachgewiesen werden, dass sich das Material des Abutment mit seinem keilförmigen Gewindeprofil in das etwas engere, jedoch über Freiräume verfügende Rundprofil hinein verdrängt und einer Verpressung mit der Folge einer sicheren Verbindung unterliegt. Dabei wirken beim Eindrehen des Abutments 4 in das Implantat 1 infolge der Materialverdrängung zusätzlich radiale Kräfte auf die Gewindeabschnitte. Das Ergebnis ist vergleichbar mit üblichen Sicherungsmitteln auf der Basis eines Stoffschlusses, jedoch ohne derartige zusätzliche Mittel einsetzen zu müssen.
Durch eine gezielte Erhöhung der Oberflächenrauigkeit von mindestens Abschnitten der betreffenden Gewinde kann der gewünschte Fließpressvorgang verbessert bzw. beschleunigt werden.
Als Glashartgewebe kommt beispielsweise ein Material gemäß DIN 60893 - ICE 898 zum Einsatz.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102011052644 B4 [0007]
EP 3509535 B1 [0010]
EP 3302343 B1 [0012]
EP 2522300 B1 [0013]
DE 202004017481 U1 [0014]
DE 202010008938 U1 [0015]

Claims

Zahnersatz, bestehend aus einem Implantat (1) aus einem keramischen Material zur Osseointegration in einen Kieferknochen mit einer Aufnahmeöffnung (2) im Implantat (1), welche mindestens teilweise ein Innengewinde (3) aufweist, und einem Abutment (4) aus einem Glashartgewebe, aramidfaser-, glasfaser-, oder kohlefaserverstärkten Kunststoff oder dergleichen Material, wobei das Abutment (4) apikal eine Kontaktfläche (5) für das Implantat (1) und einen in die Aufnahmeöffnung (2) des Implantates (1) sich mindestens teilweise hineinerstreckenden Fortsatz (6) besitzt, welcher ein Außengewinde (7) oder einen Außengewindeabschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (7) des Abutments (4) eine Profilform mit keilförmig zusammenlaufenden Gewindeaußenkanten als Spitz- oder Feingewinde besitzt und das Innengewinde (3) des Implantates (1) als Rundgewinde (8) ausgebildet ist, derart, dass das Spitz- oder Feingewindematerial beim Schraubverbinden mindestens in Gewindeflankenabschnitten einer Verformung unterliegt und sich im Rundgewinde (8) verbundbildend und frei von stoffschlüssigen Hilfsmitteln verankert.
Zahnersatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (7) einen Flankenwinkel im Bereich zwischen 50° und 70°, insbesondere 60°, aufweist.
Zahnersatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (3; 8) einen Flankenwinkel im Bereich von 20° bis 40°, insbesondere 30°, aufweist.
Zahnersatz nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubverbindung mit einem Drehmoment im Bereich von 10 bis 20 Ncm, bevorzugt 15 Ncm, realisiert ist.
Zahnersatz nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich am Fortsatz des Abutments (4) apikal ein durchmesserreduzierter Stiftabschnitt anschließt, welcher in eine hierzu komplementäre Vertiefung im Implantat (1) eintaucht.
Zahnimplantat nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens Abschnitte oder Teile der Gewindeflächen eine reibungserhöhende Oberflächenrauigkeit besitzen.
Zahnersatz nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am oder im Abutment (4) eine Angriffsfläche für ein Einschraubwerkzeug ausgebildet ist.
Zahnersatz nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abutment (4) einen Oberflächenbereich, ausgebildet als Aufnahme für eine Zahnprothese aufweist, wobei apikal zur Aufnahme die Kontaktfläche (5) für das Implantat befindlich ist.
Zahnersatz nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat (1) aus einem Zirkonkeramikmaterial besteht.
Zahnersatz nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeverformungsverbindung zwischen Abutment (4) und Implantat (1) frei von Zement und/oder Klebstoffen gehalten ist.