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Die Erfindung betrifft ein Dentalimplantat
mit einem Verankerungskopf für
ein Ausbauteil und mit einem Schraubkörper umfassend einen Gewindekern
und ein selbstschneidendes Außengewinde. Ferner
bezieht sich die Erfindung auf einen Satz von Dentalimplantaten
sowie einen Finalbohrer zum Anlegen einer Finalbohrung für ein solches
Dentalimplantat.
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Gewindekonfigurationen für den Schraubkörper von
Dentalimplantaten sind aus einer Vielzahl von Druckschriften zum
Stand der Technik bekannt. So offenbart die
DE 201 13 254 U1 ein Zylinderschraubimplantat,
bei dem ausgehend von einem zylindrischen Verankerungskopf der Gewindekern
von crestal nach apikal im Durchmesser konisch abnimmt, während das
selbstschneidende Außengewinde über seine
Länge einen
konstanten Außendurchmesser
aufweist. Aufgrund der damit von apikal nach crestal immer tiefer
werdenden Gewindegänge können sich
am apikalen Ende des implantierten Schraubkörpers zwischen der Innenwand
der zylindrischen Finalbohrung im Kieferknochen und dem Gewindekern
Hohlräume
bilden, was aus medizinischen Gründen
nachteilig ist.
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Bei der aus der
DE 37 35 378 C2 bekannten Gestaltung
des Schraubkörpers
sind im Außendurchmesser über die
größte Länge konstante
Gewindekern und Außengewinde
vorgesehen. Lediglich zum apikalen Ende des Schraubkörpers hin
weisen Gewindekern und Außengewinde
einen leicht konischen Verlauf auf. Durch die große Gewindelänge mit
konstantem Außendurchmesser
werden beim Einschrauben dieses vorbekannten Dentalimplantates mit
zunehmender Einschraubtiefe relativ große Kräfte auf den Kieferknochen wirksam,
wodurch eine relativ starke Traumatisierung des beaufschlagten Knochengewebes
hervorgerufen werden kann.
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Die
DE 36 42 901 A1 offenbart ein Sondergewinde
für Dentalimplantate,
bei der ein relativ stark konisch zulaufender Gewindekern mit einem
Außengewinde
kombiniert ist, das bis auf einen kurzen konischen Zulauf am apikalen
Ende mit einem konstanten Außendurchmesser
versehen ist. Auch hier ergibt sich wieder das Problem der großen Gewindetiefe
im Bereich vor dem apikalen Ende.
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Die
EP 0 282 789 B1 schließlich bezieht sich auf ein
selbstschneidendes, einschraubbares Knochenimplantat für zahnärztliche
Zwecke, das zeichnerisch eine Gewindekonfiguration offenbart, die dem
erstgenannten Gebrauchsmuster entspricht. Insoweit ist also ein
konisch zulaufender Gewindekern mit einem Außengewinde kombiniert, dessen
Außendurchmesser
konstant und dort insbesondere gleich dem Außendurchmesser der zylindrischen
Pfostenverankerung ist.
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Als weitere Alternative für den Schraubkörper ist
in dieser Druckschrift ein Gewindeverlauf beansprucht, wonach der
Außendurchmesser
des Außengewindes,
der am Ansatz gleich dem Durchmesser des zylindrischen Verankerungskopfes
ist, sich zum freien Ende des Kerns hin stetig vermindert, wobei
ein konischer Gewindekern vorgesehen sein soll. Mit anderen Worten
wird also ein konisch zulaufendes Außengewinde mit einem ebenfalls
konischen Kern kombiniert. Durch die stetige Durchmesserverringerung,
also das Fehlen jeglicher zylindrischer Abschnitte in Gewindekern
und/oder Außengewinde kann
die Stabilität
und innige Verbindung zwischen Implantat und umgebender Knochengewebe
beeinträchtigt
sein.
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Wie aus dem druckschriftlichen Stand
der Technik zwar nicht explizit hervorgeht, jedoch aus der aktuellen
Praxis der Anwendung von Dentalim plantaten bekannt ist, werden die
im Kieferknochen anzulegenden Bohrungen für das Dentalimplantat in aller Regel
mit einem solchen Durchmesser ausgeführt, dass allenfalls die äußersten
Spitzen der Gewindestege in das Knochengewebe eindringen. Die Gewindegänge dienen
dann als Vertiefungen, um zur Stabilisierung des Implantatssitzes
Knochengewebe dort hineinwachsen zu lassen. Nachvollziehbar ist
insbesondere die Primärstabilität eines
solchen Dentalimplantates verbesserungsbedürftig.
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Ausgehend von der geschilderten Problematik
beim Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein Dentalimplantat bezüglich
seines Schraubkörpers
so zu verbessern, dass eine möglichst
stabile Verankerung bei gleichzeitig möglichst geringer Beanspruchung
des das Implantat umgebenden Knochenbereiches erzielt wird.
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Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil
des Anspruches 1 angegebene, spezielle Gewindekonfiguration erzielt,
wonach der Gewindekern und das Außengewinde drei crestal nach
apikal aufeinander folgende Abschnitte aufweist, nämlich einen
sich an den Verankerungskopf anschließenden Crestalabschnitt mit
konstantem Außendurchmesser des
Außengewindes
und in apikaler Richtung konischem Gewindekern, einem Mittenabschnitt
mit weiterhin konstantem Außendurchmesser
des Außengewindes
bei konstantem Durchmesser des Gewindekerns, und einem Spitzenabschnitt
mit in apikaler Richtung konischem Außendurchmesser des Außengewindes
und konischem Durchmesser des Gewindekerns.
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Es werden also zylindrische und konische Gewindeverläufe sowohl
beim Gewindekern als auch beim Außengewinde verwendet, deren
Kombination eine jeweilige Funktionsoptimierung der einzelnen Gewindeabschnitte
erzielt. So wird im apikal gelegenen Spitzenabschnitt durch eine
kontinuier liche Vergrößerung des
Schneidquerschnitts und des Kerndurchmessers ein sanfter Anschnitt
des im Knochen anzulegenden Gegengewindes erzielt. Der Mittenabschnitt
mit einem praktisch zylindrischen Gewindeteil ohne konische oder
irgendwie stetig abnehmende Verläufe
von Gewindekern bzw. Außengewinde
ergibt eine gute Stabilität,
dabei jedoch gleichzeitig ausgeglichene Belastung des umgebenden
Materials durch die uniforme Flächenpressung
der Gewindegänge.
Schließlich
sorgt der Crestalabschnitt für
einen sanften Übergang
vom Schraubkörper
zum Verankerungskopf, sodass dort scharfe Kanten und entsprechende
Spannungskonzentrationen sowie Kerbwirkung auf das Knochengewebe
vermieden werden.
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Dies ist besonders dann der Fall,
wenn – wie in
einer bevorzugten Ausführungsform
vorgesehen ist – der
Crestalabschnitt mit seinem konischen Gewindekern stufenlos in den
Verankerungskopf übergeht.
Bei der Implantatinsertion erlaubt die beanspruchte Gewindekonfiguration
eine ideale Knochenanlagerung, wodurch eine optimale Primärstabilität bei allen
Knochendichten erreicht wird. Diese Primärstabilität kann dabei durch eine subtraktive
Oberflächenvergrößerung erhöht werden.
Im Gegensatz zu additiven Oberflächenaufrauhungen,
wie das Aufbringen von Partikelbeschichtungen, verhindert dies die
gefährliche
Abscherung von solchen Teilen – beispielsweise
Titanteilchen – insbesondere
bei selbstschneidenden Gewinden während der Insertion.
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Bevorzugtermaßen ist das Außengewinde des
Schraubkörpers
zweigängig
angelegt, was ein schonenderes Einbringen des Implantates mit weniger
Knochenabrieb erlaubt. Daraus resultiert wiederum eine verkürzte Einheilzeit
des Implantates.
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Gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen
liegt das Verhältnis
der Axiallängen
von Crestal- bzw. Spitzenabschnitt einerseits zum Mittenabschnitt
andererseits zwischen etwa 1:1 und 1:2. In Abhängigkeit vom jeweiligen Durchmesser
des Dentalimplantates werden so die eingangs erwähnten Verankerungs- und Einschraubeigenschaften
erzielt. Demselben Zweck dient das bevorzugte Verhältnis der
Gewindeaußendurchmesser
in Crestal- und Mittenabschnitt zum apikalen Ende des Spitzenabschnittes
von etwa 4:3.
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Zur Verankerung eines jeweiligen
Aufbauteils ist gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung am Verankerungskopf eine Innensechsrund-artige Verzahnung – eine sogenannte „Torx©-Verzahnung" vorgesehen -, der
im Gegensatz zu sechskantförmigen
Innenverzahnungen aufgrund seiner gerundeten, parallel zur Schraubenachse
stehenden Kraftangriffsflächen
wesentlich geringere Flächenpressungen
aufweist, sodass Beschädigungen
am Einbringwerkzeug und an den Implantataufbauten auszuschließen sind.
Es wird somit eine höhere
Sicherheit bei voller Kraftübertragung
geboten. Darüber
hinaus erreicht die Innensechsrund-Verzahnung bei gleicher Fertigungstoleranz
gegenüber dem
Innensechskant eine deutlich bessere Verdrehsicherheit. Ferner wird
beim Innensechskant durch den Angriffswinkel von 60° auf die
einzelnen Zähne ein
großer
Teil des Drehmoments in Radialkräfte
umgewandelt, die gegen die Fläche
wirken und als Schraubkraft verloren gehen. Insgesamt erzielt die Innensechsrund-Verzahnung
also eine leichtgängige Eindrehbarkeit
des Implantats mit anschließender hochstabiler
Drehverankerung des in der Innenverzahnung sitzenden Aufbauteils.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung ist ein Satz von Dentalimplantaten vorgesehen, bei
dem die crestal weisenden Verankerungsflächen der Verankerungsköpfe mindestens
zweier im Gewinde-Außendurchmesser
unterschiedlicher Dentalimplantate einen gemeinsamen Normal-Außendurchmesser
aufweisen. Diese Satz-Konfiguration ist dabei mit Vorteil auch bei
solchen Dentalimplantaten zu verwirklichen, die nicht die im Kennzeichnungsteil
des Anspruches 1 angegebene Gewindekonfiguration aufweisen.
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Als vorteilhafte Satzgröße hat sich
dabei ein Dreiersatz in Form eines Normalgewinde-, eines Schmalgewinde-
und eines Breitgewinde-Implantats herausgestellt,
wobei sich im Bereich des zylindrischen Verankerungskopfes alle
drei Implantatdurchmesser auf einen gemeinsamen Normal-Außendurchmesser
des Verankerungskopfes eichen. Dies hat den erheblichen Vorteil,
dass ein und dasselbe Aufbauteil für drei unterschiedliche Implantatdurchmesser
verwendet werden kann, ohne dabei Durchmesserstufen, scharfe Rück- oder
Vorsprünge
oder dergleichen zwischen Aufbauteil und Verankerungskopf in Kauf
nehmen zu müssen.
In der Implantatpraxis werden dementsprechend die Kosten der Lagerhaltung
für Aufbauteile
entsprechend der Satzanzahl gesenkt – bei einem Dreiersatz also
auf ein Drittel. Insoweit wird die bei bekannten Implantatsystemen
oft unüberschaubare
Vielfalt an Aufbauteilen und Implantatzubehörteilen drastisch reduziert
und auf das Wesentliche beschränkt.
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Schließlich ist erfindungsgemäß ein Finalbohrer
zum Anlegen einer Finalbohrung für
ein Dentalimplantat vorgesehen, der eine konische Schneidkontur
mit dem Konusverlauf des Gewindekerns angepassten Konuswinkel und
einen Außendurchmesser
aufweist, der dem Außendurchmesser
des Gewindekerns entspricht. Durch die konische Form wird dabei
erreicht, dass das in die Finalbohrung eingesetzte Dentalimplantat
vor dein eigentlichen Einschraubvorgang bereits gut in seiner Sollrichtung ausgerichtet
ist und praktisch „wackelfrei" sitzt. Beim anschließenden Einschrauben
schneiden sich die Gewindestege des Außengewindes zunehmend in das
Knochengewebe ein, sodass die Gewindegänge initial gefüllt sind.
Damit wird eine hohe Primärstabilität erreicht.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der
ein Ausführungsbeispiel
anhand der beigefügten
Zeichnungen näher
erläutert wird.
Es zeigen:
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1 einen
Längsaxialschnitt
durch ein Dentalimplantat,
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2 einen
Querschnitt durch das Dentalimplantat gemäß Schnittlinie II-II nach 1,
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3 einen
Querschnitt des Dentalimplantats gemäß Schnittlinie III-III nach 1,
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4 eine
Seitenansicht des Dentalimplantats gemäß 1 als Normalgewinde-Implantat,
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5 eine
Seitenansicht eines Schmalgewinde-Implantats,
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6 eine
Seitenansicht eines Breitgewinde-Implantats, und
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7 eine
schematische Seitenansicht eines Finalbohrers.
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Wie aus 1, 3 und 4 deutlich wird, weist ein
Dentalimplantat 1 einen in seiner Außenkontur streng zylindrischen
Verankerungskopf 2 und einen sich daran in apikaler Richtung
einstöckig
anschließenden
Schraubkörper 3 auf.
Der Verankerungskopf 2 weist in seiner crestal weisenden
Verankerungsfläche 4 koaxial
mit der Längsachse
L eine Innensechsrund-artige Innenverzahnung 5 auf, die
als Formschlusselement für
ein Implantierungswerkzeug bzw. als Drehsicherungselement für ein darin
einzusteckendes und mit einer separaten Schraube zu verankerndes
Aufbauteil (4 bis 6) dient. An die Innenverzahnung 5 schließt sich
in apikaler Richtung eine Sackbohrung 6 mit einem Innengewinde 7 an,
mit dem diese Verankerungsschraube zur Festlegung des Aufbauteils 6 verschraubbar
ist. Während
sich die Innenverzahnung 5 im Wesentlichen über die Länge des
Verankerungskopfes 2 erstreckt, nimmt die Sackbohrung 6 etwa
ein Drittel der Länge
des Schraubkörpers 3 ein.
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Wie insbesondere aus 1 hervorgeht, weist der Schraubkörper 3 einen
Gewindekern 8 und ein selbstschneidendes Außengewinde 9 auf.
In Richtung der Längsachse
L weisen dabei Gewindekern 8 und Außengewinde 9 drei
crestal nach apikal aufeinander folgende Abschnitte auf, von denen
der erste der sich an den Verankerungskopf 2 anschließende Crestalabschnitt 10 ist.
In diesem Abschnitt weist das Außengewinde 9 einen
konstanten Außendurchmesser
D9 von z. B. 4,5 mm auf, der dem Außendurchmesser
des Verankerungskopfes 2 entspricht. Der Gewindekern 8 läuft in diesem
Abschnitt in apikaler Richtung konisch zu und verjüngt sich
von einem Durchmesser, der dem Durchmesser D9 entspricht – der Gewindekern 8 geht
also stufenlos in den Verankerungskopf 2 über – auf einen
Durchmesser D11, der beispielsweise in einer
Größenordnung eines
knappen halben Millimeters geringer ist als der Außendurchmesser
D9 des Verankerungskopfes 2.
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An den Crestalabschnitt 10 schließt sich
ein Mittenabschnitt 12 an, in dein der Außendurchmesser
D12 des Außengewindes 9 und
der Außendurch messer
D11 des Gewindekerns 8 konstant
bleiben. Die scheinbare Verringerung des Außendurchmessers im Mittenabschnitt
ist durch die Schnittlage in 1 durch
die beiden weiter unten erwähnten Längsnuten 14 hervorgerufen.
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Als dritter Abschnitt ist schließlich ein
Spitzenabschnitt 13 vorgesehen, bei dem sowohl das Außengewinde 9 als
auch der Gewindekern 8 in apikaler Richtung konisch auf
einen Durchmesser D13 bzw. D14 zulaufen.
Der Gewindeaußendurchmesser
D13 beträgt
dort z. B. etwa 3,5 mm.
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Zur Verdeutlichung der vorstehend
erläuterten
Gewindekonfiguration ist der Verlauf des Gewindekerns 8 stark
strich-punktiert auf einer Seite der Schnittdarstellung gemäß 1 hervorgehoben. Auf der
gleichen Seite ist ebenfalls strich-punktiert die Einhüllende E
des Außengewindes 9 im
Spitzenabschnitt 13 angedeutet.
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Wie ferner aus den 1 und 2 hervorgeht, sind
beginnend ab dem Mittenabschnitt 12 an zwei diametral gegenüber liegenden
Seiten des Schraubkörpers 3 zwei
parallel zur Längsachse
verlaufende Längsnuten 14 eingeformt,
deren Länge
etwa zwei Drittel der Implantatlänge
a entspricht.
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Für
die Dimensionierung der Längen
und Durchmesser gelten bei einem Implantat der Länge a = 12 mm beispielsweise
eine Länge
L10 des Crestalabschnittes 10 von
2,8 mm, eine L12 des Mittenabschnitts 12 von
etwa 3 mm und einer Länge
L13 des Spitzenabschnitts 13 von
ca. 3,5 mm. Bei einem Implantat der Gesamtlänge a = 8 mm betragen die Längen L10 und L13 von Crestal- 10 und
Spitzenabschnitt 13 lediglich 1,8 mm. Crestal- 10 und
Spitzenabschnitt 13 sind also jeweils etwa gleich bis halb
so lang wie der Mittenabschnitt 12.
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Das Außengewinde 9 selbst
weist eine Steigung von 1,8 mm auf und ist im Spitzenabschnitt 13 mit
einer Anfasung versehen.
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Die 4 bis 6 geben einen Satz von Dentalimplantaten 1 (4), 1' (5) und 1" (6) wieder, deren Gewindekonfiguration
der vorstehend beschriebenen entspricht. Insoweit bedarf es keiner nochmaligen
Erörterung
der Dentalimplantate 1', 1". Das Dentalimplantat 1 ist
das Normalgewinde-Implantat 1 des Satzes, bei dem der Verankerungskopf 2 eine
streng zylindrische Außenform
mit dem Normal-Außendurchmesser
DN (entsprechend D9)
aufweist. Dementsprechend weist auch die Verankerungsfläche 4 diesen
Normal-Außendurchmesser
DN auf. Das in der Innenverzahnung 5 drehfest
gehaltene und über
das Innengewinde 7 mit einer nicht gezeigten Schraube gesicherte
Ausbauteil 15, das in den 4 bis 6 jeweils strichliert angedeutet
ist, weist den gleichen Normal-Außendurchmesser DN auf.
Insoweit ist zwischen Ausbauteil 15 und Verankerungskopf 2 ein
vollkommen glatter Übergang.
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Das in 5 gezeigte
Schmalgewinde-Implantat 1' weist
einen Außendurchmesser
DS von Außengewinde 9 und Verankerungskopf 2 auf,
der gegenüber
dem Normal-Außendurchmesser
DN beispielsweise um 0,5 mm geringer ist.
Damit die Verankerungsfläche 4 wieder
einen Durchmesser aufweist, der dem Normal-Durchmesser DN entspricht, weist der Verankerungskopf 2 am
crestalen Rand eine stegartige, umlaufende Verbreiterungsschulter 16 auf, deren
Außendurchmesser
dem Normal-Durchmesser DN entspricht. Die
Stufe zwischen dem Verankerungskopf 2 und der Verbreitungsschulter 16 ist
dabei mit einer ausgeprägten
Innenrundung 17 versehen, sodass auch hier keine scharfen
Hinterschneidungen an dem Dentalimplantat 1 ausgeprägt sind.
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In 6 ist
ein Breitgewinde-Implantat 1" gezeigt,
bei dem der Außendurchmesser
DB des Außengewindes 9 am Crestalabschnitt 10 und
damit des Verankerungskopfes 2 und beispielsweise 0,5 mm
größer als
der Normal-Außendurchmesser
DN ist. Um auch hier wieder eine entsprechende
Anpassung des Durchmessers der Verankerungsfläche 4 an das Aufbauteil 15 zu
erzielen, weist der Verankerungskopf 2 am crestalen Rand
eine umlaufende Fase 18 auf, deren crestale Kante 19 den
Normal-Außendurchmesser
DN umschreibt. Die Fase 18 bildet mit
einer Radialebene einen Fasenwinkel 20 von 60°, sodass auch hier wieder ein
relativ glatter Übergang zu
dem Aufbauteil 15 geschaffen wird.
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Ein Finalbohrer 21, wie
er zum Anlegen einer sogenannten Finalbohrung für das in den 1 bis 4 gezeigte
Dentalimplantat 1 dient, ist in 7 gezeigt. Dieser Finalbohrer 21 weist
einen in seiner Außenkontur
konischen Schneidkörper 22 mit
drei nicht näher
dargestellten Schneiden auf. Letztere erstrecken sich von der Spitze 23 ausgehend über die
Mantelfläche 24 des
Bohrers 1 bis zu einem Tiefenanschlag 25 in Form
einer umlaufenden Ringschulter auf. Diese erstreckt sich radial über den
Schneidkörper 22 hinaus
und begrenzt somit die Bohrtiefe. Die Steigung der nicht dargestellten
Schneiden beträgt
im Übrigen beispielsweise
50 mm, sodass sich eine aktive Schneidfläche des Schneidkörpers 22 ergibt,
die von der Spitze 23 bis zum Tiefenanschlag 25 reicht.
Diese aktive Fläche
ist in 7 durch die strichlierte,
um den Schneidkörper 22 herumgeführte Linie
angedeutet.
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Der Schneidkörper 22 verjüngt sich
zur Spitze 23 hin gleichmäßig und weist so eine konische Schneidkontur
auf, deren Konuswinkel dem Konusverlauf des Gewindekerns 8 des
Dentalimplantats 1 angepasst ist, d. h. etwa den dort im
Crestalabschnitt 10 und Spitzenabschnitt 13 vorgesehenen
Konuswinkel aufweist. Entsprechend ist auch der Außendurchmesser
DFB an den jeweiligen Außendurchmesser D11,
D14 angepasst, d. h. er bewegt sich innerhalb weniger
Zehntel Millimeter in der gleichen Größe.
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Auf der dem Schneidkörper 22 abgewandten Seite
des Tiefenanschlages 25 ist der Finalbohrer 21 mit
einem Verankerungsschaft 26 versehen, mit dem der Bohrer 21 in
einen entsprechenden handgeführten
Antriebskopf für
Dentalwerkzeuge einsetzbar ist.