DE19741395A1 - Stabilisierungseinrichtung für ein dentales Implantat - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stabilisierungseinrichtung für ein dentales Implantat, wobei das Implantat einen mit einem Außengewinde versehenen Schraubenschaft aus einem biologisch beständigen Material zur Verankerung des Implantats in einem Kieferknochen aufweist. Dabei ist unter einem biologisch beständigen Material ein Material zu verstehen, das im implan­ tierten Zustand nicht nennenswert durch den Stoffwechsel des umgebenden Gewebes abgebaut oder in seiner Stabilität geschwächt wird.

Bei der Osseointegration enossaler Implantate im Seitenzahnge­ biet des Oberkiefers treten erhebliche Probleme auf, wenn das vertikale Knochenangebot nur gering ist. Bei einer Alveolar­ fortsatzhöhe in dem Seitenzahngebiet des Oberkiefers von weniger als 8 mm wird bei der Osseointegration bekannter Implantate der eingangs beschriebenen Art durch ausschließliche Verankerung des Implantats im Kieferknochen keine ausreichende Primärstabilität erzielt.

Bei geringer Alveolarfortsatzhöhe ist es im Rahmen der Osseoin­ tegration bekannter enossaler Implantate der eingangs beschrie­ benen Art üblich, einen sogenannten Sinuslift durchzuführen, bei dem die nach oben an den Oberkiefer angrenzende Kieferhöhlen­ schleimhaut abpräpariert und angehoben wird. Dann wird der ent­ standene subantrale Raum beispielsweise mit autogenem Knochen­ material in partikulärer Form oder mit Calciumhydroxilapatit aufgefüllt. Hierdurch wird jedoch nur eine begrenzte Verbesserung der Primärstabilität des Implantats erreicht.

Es ist zwar auch bekannt, nach einem Sinuslift die Primär­ stabilität des Implantats durch ein kortigospongiöses Knochen­ transplantat zu verbessern. Diese Methode ist aber weitaus höher invasiv und daher mit einer hohen Belastung des jeweiligen Patienten sowie einem erheblichen Operationsaufwand behaftet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stabilisierungs­ einrichtung der eingangs beschriebenen Art aufzuzeigen, bei deren Verwendung eine sehr gut Primärstabilität des Implantats mit geringem Operationsaufwand und geringer Invasivität auch bei einem minimalen Knochenangebot erreichbar ist. Gleichzeitig soll eine gute Langzeitstabilität des Implantats erreicht werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Stabilisierungseinrichtung der ein­ gangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens eine Mutter zum Aufschrauben auf den Schraubenschaft vorgesehen ist, die im wesentlichen aus einem biologisch abbaubaren Material besteht. Mit der Mutter kann das Implantat gegenüber dem Kieferknochen gekontert werden, wodurch eine hervorragende Primärstabilität erreicht wird. Der hierzu notwendige operative Aufwand ist minimal und erfüllt alle Voraussetzungen an eine minimalinvasive Implantologie. Die neue Stabilisierungseinrichtung ist geeignet bei Alveolarfort­ satzhöhen bis hinab zu 2 mm. Gerade bei besonders geringem Knochenangebot spielt das Material der Mutter der neuen Stabilisierungseinrichtung eine entscheidende Rolle. Die Mutter wird unter gleichzeitiger Regeneration des geschwächten Kieferknochen resorbiert. So wird die Langzeitstabilität des Implantats sichergestellt. Bei einer Mutter aus biologisch beständigem Material bestünde hingegen die Gefahr, daß sie sich nach dem Abbau der Konterkraft durch den Kieferknochen lockert und so überhaupt keine stabilisierende Funktion an der Rückseite des Kieferknochens mehr gegeben ist. Bei der Verwendung der neuen Stabilisierungseinrichtung ist ein Sinuslift durchzu­ führen, um den notwendigen subantralen Raum für die Mutter zu schaffen. In diesen subantralen Raum können zugleich Knochen­ chips und -kleinfragmente eingeführt werden, die beispielsweise als Bohrspäne während der Operation gewonnen werden. Hierdurch wird der knöcherne Umbau des Implantats und damit dessen Langzeitstabilität gefördert. Bei geeigneter Wahl des biologisch abbaubaren Materials der Mutter ist die Primärstabilität des Implantats durch das Kontern der Mutter für mehrere Wochen sichergestellt. Hieran schließt sich der knöcherne Umbau des Implantats zum Erzielen der ebenfalls gewünschten Langzeit­ stabilität an.

Um gleichzeitig den Gesichtspunkten des leichten Einbringens der Mutter in den durch den Sinuslift geschaffenen subantralen Raum und einer möglichst großen stabilisierenden Wirkung der Mutter Rechnung zu tragen, weist die Mutter einen Außendurchmesser auf, der etwa 2 bis 5 mm größer ist als der Außendurchmesser des Schraubenschafts. Dies entspricht bei einem Außendurchmesser des Schraubenschafts von 4 mm einem Außendurchmesser der Mutter zwischen 6 und 9 mm. Die Höhe der Mutter liegt vorzugsweise zwischen 3 und 5 mm, kann gegebenenfalls aber auch größer sein.

Um eine definierte Konterkraft zwischen der Mutter und dem Implantat aufzubringen, weist die Mutter vorzugsweise in mindestens einer ihrer axialen Begrenzungsflächen ein Widerlager für den Angriff eines Werkzeugs auf. Alternativ kann auch der Umfang der Mutter beispielsweise sechseckig ausgestaltet sein, um ein Widerlager für den Angriff eines Werkzeugs auszubilden. Eine definierte Konterkraft ist erforderlich, um einerseits die gewünschte Primärstabilität zu erreichen, aber andererseits Beschädigungen des Kieferknochens durch die Konterkraft oder Resorptionen aufgrund der Konterkraft zu vermeiden.

Die Gegenkraft für die Konterkraft zwischen der Mutter und dem Implantat kann durch eine zweite, ebenfalls auf den Schrauben­ schaft aufschraubbare Mutter bereitgestellt werden. Wenn das Implantat jedoch einen Kopf mit einem größeren Durchmesser als der Schraubenschaft aufweist, kann dieser Kopf des Implantats die Gegenkraft zur Verfügung stellen. Für die Langzeitstabilität des Implantats ist es dann jedoch bevorzugt, wenn eine auf den Schraubenschaft passende Unterlegscheibe vorgesehen ist, die wie die Mutter im wesentlichen aus einem biologisch abbaubaren Material besteht. Die Unterlegscheibe wird zwischen dem Kopf des Implantats und dem Kieferknochen auf der der Mutter gegen­ überliegenden Seite des Kieferknochens angeordnet. Der Kiefer­ knochen wird so zwischen der Unterlegscheibe und der Mutter jeweils aus biologisch abbaubarem Material durch die Konterkraft beaufschlagt. Entscheidend ist, daß auch auf der der Mutter gegenüberliegenden Seite mit dem biologischen Abbau der Unter­ legscheibe eine weiterer knöcherner Umbau des Implantats erfolgt und so dessen Langzeitstabilität sicherstellt.

Um eine möglichst spielfreie Anlage der Unterlegscheibe an dem Kopf des Implantats zu erreichen, sind die Innenkontur der Unterlegscheibe und die Außenkontur des Kopfs des Implantats vorzugsweise identisch, so daß eine ganzflächige Anlage erreicht wird. Wenn nur eine punktuelle Anlage gegeben wäre, würde bereits ein biologischer Abbau der Unterlegscheibe in diesen Kontaktpunkten zu einem Verlust der angestrebten Primär­ stabilität des Implantats führen.

Vorzugsweise weist die Unterlegscheibe einen geringfügig größe­ ren Außendurchmesser auf als der Kopf des Implantats. Der Kopf des Implantats steht so weder über die Unterlegscheibe noch über den die Unterlegscheibe langfristig ersetzenden, neu gebildeten Knochen über.

Konkret kann der Außendurchmesser der Unterlegscheibe 5,3 bis 10,0 mm betragen. Die Höhe der Unterlegscheibe liegt vorzugs­ weise im Bereich von 1 bis 3 mm.

Das biologisch abbaubare Material, aus dem die Mutter und gege­ benenfalls die Unterlegscheibe besteht, kann ein resorbierbares anorganisches Material, insbesondere Tricalciumphosphatkeramik, oder ein resorbierbares organisches Material, insbesondere Polylactid, sein. Es ist nicht erforderlich, daß bei einem Implantat die Mutter und die Unterlegscheibe aus demselben Material bestehen.

Tricalciumphosphatkeramik ist ein vollsynthetisch hergestelltes phasenreines β-Tricalciumphosphat, das biologisch abbaubar ist. Durch exakte stöchiometrische Zusammensetzung und physiologi­ schen ph-Wert besitzt β-Tricalciumphosphat eine hervorragende Biokompatibilität und definierte Resorptionseigenschaften. Die Resorption verläuft simultan zu einer Knochenneubildung und wird positiv durch die interkonnektierende Porosität beeinflußt. β-Tricalciumphosphat ist ans ich für resorbierbare Implantate bekannt und nach dem Medizinproduktegesetz zugelassen.

Neben Polylactiden sind auch Polyglycolide und Polydionaxone als synthetische Polymere der aliphatischen Polyester geeignete organische resorbierbare Materialien für die Mutter und gege­ benenfalls die Unterlegscheibe. Diese synthetischen Polymere sind im biologischen Milieu abbaufähig. Sie werden bereits zur Herstellung von implantierbaren Schienen, Platten, Schrauben und Drähten sowie für Nahtmaterial und Membranen verwendet. Eine Zulassung nach dem Medizinproduktegesetz liegt vor.

Obwohl die Mutter und gegebenenfalls die Unterlegscheibe vorzugsweise vollständig aus biologisch abbaubarem Material bestehen, kann in das biologisch abbaubare Material auch ein biologisch stabiles Stützgerüst, insbesondere aus Calcium­ hydroxilapatit, Aluminiumoxyd oder Titan, eingebettet sein. Dieses Stützgerüst verbindet sich dann fest mit dem neubildenden Knochen. Calciumhydroxilapatit und Aluminiumoxyd sind in der Medizin bekannte und zur Knochenaugmentation bzw. zur enossalen Implantologie vielfach verwendete keramische Werkstoffe. Sie sind nur in unerheblichem Umfang biologisch abbaubar, verbinden sich aber mit dem sich regenerierenden Knochen. Titan ist der bevorzugte Werkstoff, der zur Ausbildung von dentalen Implan­ taten verwendet wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei­ spiels näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Oberkiefer mit einem Implantat und der Stabilisierungseinrichtung und

Fig. 2 das Implantat und die Stabilisierungseinrichtung, in ihre Einzelelemente zerlegt.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Seitenzahngebiet eines Oberkiefers 1. Dabei sind der Kieferknochen 2 und die Kieferhöhlenschleimhaut 3 der oberhalb des Oberkiefers befind­ lichen Kieferhöhle 4 dargestellt. Zur Osseointegration einer implantologischen Konstruktion 5 ist ein Sinuslift durchgeführt worden, d. h. die Kieferhöhlenschleimhaut 3 wurde lokal abpräpa­ riert, um einen subantralen Raum 6 zu schaffen. Durch eine Bohrung 7 in dem Kieferknochen 2 hindurch ragt ein Implantat 8 der Konstruktion 5 in den subantralen Raum 6 hinein. Das Implantat 8 stützt sich über eine Unterlegscheibe 9, die rück­ wärtig an einem Kopf 10 des Implantats 8 anliegt, und über eine auf einen Schraubenschaft 11 des Implantats 8 aufgeschraubte Mutter 12 an den Kieferknochen 2 ab. Die Unterlegscheibe 9 und die Mutter 12 bilden eine Stabilisierungseinrichtung 9, 12 für das Implantat 8 aus. Durch eine zwischen der Unterlegscheibe 9 und der Mutter 12 aufgebrachte Konterkraft ist die Lage des Implantats 8 gegenüber dem Kieferknochen 2 vollständig defi­ niert. Um die Mutter 12 und den Schraubenschaft 11 des Implan­ tats 8 herum sind in dem subantralen Raum 6 Knochenteilchen 13 angeordnet. Bei den Knochenteilchen 13 kann es sich um separat gewonnene Knochenchips und/oder im Rahmen der Osseointegration der implantologischen Konstruktion 5 gewonnene Bohrspäne handeln. Die Unterlegscheibe 9 und die Mutter 12 bestehen aus biologisch abbaubarem Material. Langfristig werden die Unterleg­ scheibe 9 und die Mutter 12 daher resorbiert und ihr Platz wird von neu gebildetem Knochen eingenommen. Der knöcherne Umbau des Implantats 8 wird in dem subantralen Raum 6 durch die dort eingefüllten Knochenteilchen 13 weiter gefördert.

In Fig. 2 sind das Implantat 8 und die Stabilisierungseinrich­ tung 9, 12 in ihren Einzelteilen vergrößert wiedergegeben. Dabei zeigt Fig. 2a das Implantat 8, Fig. 2b die Unterlegscheibe 9 und Fig. 2c die Mutter 12. Das Implantat 8 weist den Kopf 10 und den Schraubenschaft 11 auf. Der Schraubenschaft 11 ist mit einem Außengewinde 14 versehen. Von dem Kopf 10 her greift eine Gewindebohrung 15 in das Implantat 8 ein. Die Gewindebohrung 15 dient zum Befestigen einer prothetischen Konstruktion an dem osseointegrierten Implantat 8. Sie dient aber auch als Wider­ lager für ein Werkzeug zum Aufbringen der Konterkraft zwischen dem Implantat 8 bzw. der Unterlegscheibe 9 und der Mutter 12. In der konkreten Ausführungsform der Fig. 2 weist der Schrauben­ schaft 11 einen Außendurchmesser 16 von 4 mm auf. Dies ist auch das Nennmaß des Außengewindes 14. Der Kopf 10 des Implantats 8 weist einen Außendurchmesser 17 von 6 mm und eine Höhe 18 von 3 mm auf.

Auf die Außenkontur 19 des Kopfs 10 ist die Innenkontur 20 der in Fig. 2b dargestellten Unterlegscheibe 9 genau abgestimmt, so daß eine ganzflächige Anlage der Unterlegscheibe 9 an dem Kopf 10 des Implantats 8 erreicht wird. In der konkreten Ausführungs­ form der Fig. 2 weist die Unterlegscheibe 9 einen Außendurch­ messer 21 von 6,5 mm und eine Höhe 22 von 2 mm auf. Der Außen­ durchmesser 21 der Unterlegscheibe 9 ist etwas größer als der Außendurchmesser 17 des Kopfs 10 des Implantats 8.

Die in Fig. 2c dargestellte Mutter 12 weist ein Innengewinde 24 auf, das auf das Außengewinde 14 des Implantats 8 abgestimmt ist. So beträgt der Nenndurchmesser 25 des Innengewindes 24 4 mm. Bei einem Außendurchmesser 23 der Mutter 12 von 7 mm weist der tragende Rand der Mutter 12 eine Breite 26 von 1,5 mm auf. In der Kopfseite der Mutter 12 sind in vier rotationssymme­ trischen Positionen Bohrungen 27 vorgesehen, die jeweils einen Durchmesser von jeweils 0,5 mm aufweisen. Die Bohrungen 27 dienen als Widerlager für den Angriff eines Werkzeugs um die Konterkraft zwischen dem Implantats 8 und der Mutter 12 aufzu­ bringen. In der konkreten Ausführungsform der Fig. 2 weist die Mutter 12 einen Außendurchmesser 23 von 7 mm und eine Höhe 28 von 4 mm auf. Mit diesen Abmessungen ist es möglich, eine hervorragende Stabilisierung des Implantats 8 bzw. der gesamten implantologischen Konstruktion 5 gegenüber dem Kieferknochen 2 gemäß Fig. 1 durch die Konterkraft sicherzustellen. Gleich­ zeitig ist es aber auch noch möglich, die Mutter 12 ohne größeren Aufwand in den subantralen Raum 6 einzubringen.

Die Materialien der konkreten Ausführungsformen gemäß Fig. 2 sind Titan für das Implantat 8 und Tricalciumphosphatkeramik für die Unterlegscheibe 9 und die Mutter 12 der Stabilisierungs­ einrichtung 9, 12.

Bezugszeichenliste

1

Oberkiefer

2

Kieferknochen

3

Kieferhöhlenschleimhaut

4

Kieferhöhle

5

Implantat

6

subantraler Raum

7

Bohrung

8

implantologische Konstruktion

9

Unterlegscheibe

10

Kopf

11

Schraubenschaft

12

Mutter

13

Knochenteilchen

14

Außengewinde

15

Gewindebohrung

16

Außendurchmesser

17

Außendurchmesser

18

Höhe

19

Kontur

20

Kontur

21

Außendurchmesser

22

Höhe

23

Außendurchmesser

24

Innengewinde

25

Nenndurchmesser

26

Breite

27

Bohrung

28

Höhe

Claims (12)

1. Stabilisierungseinrichtung für ein dentales Implantat, wobei das Implantat einen mit einem Außengewinde versehenen Schraubenschaft aus einem biologisch beständigen Material zur Verankerung des Implantats in einem Kieferknochen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Mutter (12) zum Aufschrauben auf den Schraubenschaft (11) vorgesehen ist, die im wesentlichen aus einem biologisch abbaubarem Material besteht.

2. Stabilisierungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mutter (12) einen Außendurchmesser (23') auf­ weist, der 2 bis 5 mm größer ist als der Außendurchmesser (16) des Schraubenschafts (11).

3. Stabilisierungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Außendurchmesser (23) der Mutter (12) zwischen 5,3 und 10,0 mm beträgt.

4. Stabilisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (12) eine Höhe (28) von 3 bis 7 mm aufweist.

5. Stabilisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (12) in mindestens einer ihrer axialen Begrenzungsflächen ein Widerlager (Bohrungen 27) für den Angriff eines Werkzeugs aufweist.

6. Stabilisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Implantat einen Kopf mit einem größeren Durchmesser als der Schraubenschaft aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf den Schraubenschaft (11) passende Unterlegscheibe (9) vorgesehen ist, die im wesentlichen aus einem biologisch abbaubarem Material besteht.

7. Stabilisierungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Innenkontur (20) der Unterlegscheibe (9) der Außenkontur (19) des Kopfs (10) des Implantats (8) entspricht.

8. Stabilisierungseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlegscheibe (9) einen größeren Außendurchmesser (21) aufweist als der Kopf (10) des Implantats (8).

9. Stabilisierungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Unterlegscheibe (9) einen Außendurchmesser (21) von 5,3 bis 10,0 mm aufweist.

10. Stabilisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlegscheibe (9) eine Höhe (22) von 1 bis 3 mm aufweist.

11. Stabilisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das biologisch abbaubare Material ein resorbierbares anorganisches Material, insbesondere Tricalciumphosphatkeramik, oder ein resorbierbares organisches Material, insbesondere Polylactid, ist.

12. Stabilisierungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in das biologisch abbaubare Material ein Stützgerüst aus einem biologisch beständigen Material, insbesondere aus Calciumhydroxilapatit, Aluminiumoxyd oder Titan, eingebettet ist.