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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Implantate, insbesondere
Dentalimplantate, wie z.B. Dentalimplantate mit einer Mittelöffnung,
die zum Anbringen eines Kronenstumpfes mit Gewinde oder einer Distanzhülse erforderlich
ist.
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Diese
Implantate sollen im menschlichen Skelett, bevorzugt im Dentalskelett
und gegebenenfalls im Tierskelett, befestigt werden. Im Gegensatz zu
den Verfahren, die mit Stiften arbeiten, welche in die natürliche Wurzel
eingesetzt werden, werden Dentalimplantate nach der Extraktion des
gesamten Zahns angebracht. Nach dem Wiederaufbau des Knochengewebes
wird in dieses ein Loch gebohrt, um das Dentalimplantat einzusetzen.
Der Großteil der
in das Knochengewebe einzusetzenden Implantate besteht aus möglichst
reinem Titan. Insbesondere werden die Titane T40, T50 und T60 verwendet.
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Diese
Titan-Implantate werden meist in den Knochen eingeschlagen, d.h.
sie werden in einer Bohrung im Knochen ausgerichtet. Das Spiel zwischen
dem Implantat und dieser Bohrung im Knochen muß gleich Null sein. Die eingeschlagenen
Implantate können
mit einer Hydroxylapatit-Substanz oder mit porösem Titan beschichtet sein.
Die Dentalimplantate, und insbesondere die aus Titan, können auch
in den Knochen eingeschraubt werden, was zusätzliche Sicherheit bezüglich der
Befestigungseigenschaft des Dentalimplantates mit sich bringt.
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Seit
einigen Jahren werden neue Implantate erprobt. Einige setzten sich
durch, so z.B. solche auf Zirkoniumoxid-Basis. Diese letzteren weisen
aufgrund der dem Material auf Zirkoniumoxid-Basis eigenen Härte die Eigenschaft auf, besonders
robust zu sein. Die Implantate auf Zirkoniumoxid-Basis werden folglich
aufgrund ihre hohen Lebensdauer sehr geschätzt.
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Die
derzeit verfügbaren
Implantate auf Zirkoniumoxid-Basis können manchmal eine konische, axial
verlaufende Mittelöffnung
aufweisen. Diese Öffnung
weist eine polygonale, meist quadratische oder sechseckige Form
auf. Sie wird durch Gießen
und anschließendes
Sintern ausgebildet und kann Aufbauten mit einer Form aufnehmen,
die der der Mittelöffnung ähnelt. Diese
Aufbauten lassen sich in der Öffnung
ausrichten und werden anschließend
mit Dentalzement befestigt. Trotz des Dentalzementes und der Beständigkeit
des Materials auf Zirkoniumoxid-Basis ist die Langlebigkeit dieser
Implantate jedoch noch nicht optimal. Eine Möglichkeit zur Verbesserung
der Qualität
dieser Implantate bestünde
darin, sie mit einer axial verlaufenden Mittelöffnung mit einem Gewinde zu
versehen. Eine geeignete Schraube würde dann zur Befestigung eines
Kronenstumpfes im Dentalimplantat dienen. Das Problem besteht darin,
daß man
aufgrund seiner extremen Härte
diese axial verlaufende Mittelöffnung
mit Gewinde nach dem Formen des Einsatzes auf Zirkoniumoxid-Basis nicht
mehr ausbilden kann.
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Die
DE 27 17 506 A1 zeigt
ein Dentalimplantat mit einem in das Knochengewebe einschraubbaren
Außengewinde
und einem Innengewinde, das nach dem Sinterprozeß zur Herstellung des Dentalimplantates
ausgebildet werden kann.
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Die
DE 26 15 116 A1 beschreibt
ein Implantat aus Zirkoniumoxid. Das Implantat weist zwar ein Außengewinde,
jedoch kein Innengewinde auf.
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Die
DE 30 43 336 C2 zeigt
ein Dentalimplantat aus Aluminiumoxid mit einem Außen- und
Innengewinde.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Implantat, insbesondere ein Dentalimplantat,
auf der Basis von Zirkoniumoxid bereit zu stellen, das Aufbauten
sicher aufnehmen kann.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch ein Implantat gemäß Anspruch
1. Vorteilhafte Weiterbildung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Ferner
wird noch ein Verfahren zur Herstellung eines Implantates, insbesondere
eines Dentalimplantates, aus Zirkoniumoxid, das mit einem Außengewinde
und Innengewinde versehen ist, mit den Schritten gemäß Anspruch
5 bereitstellt. Vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sind in
den abhängigen
Ansprüchen
6 bis 8 angegeben.
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Das
Implantat, insbesondere das Dentalimplantat, auf Zirkoniumoxid-Basis
kann eine axial verlaufende Mittelöffnung mit Gewinde aufweisen.
Diese Öffnung
mit Gewinde wird erfindungsgemäß zum Zeitpunkt
des Gießens
des Dentaleinsatzes mit einem Einsatz mit Außengewinde ausgebildet, der
das gewünschte
Innengewinde im Implantat reproduzieren muß. Dieser Schraubeinsatz ist
abnehmbar und kann auf seinem Träger
versetzt oder ausgetauscht werden, wobei dieser Träger ein
beweglicher Teil der Form ist. Das Gewinde wird durch Gießen gebildet. Man
führt einen
Sintervorgang durch Einspritzen einer Masse auf Zirkoniumoxid-Basis
unter Hochdruck in die Form mit anschließendem Aushärten bei hoher Temperatur durch.
Die Öffnung
mit Gewinde dient zur Aufnahme verschiedener Aufbauten, die direkt
in das Implantat auf Zirkoniumoxid-Basis eingeschraubt oder gegebenenfalls
von geeigneten Schrauben gehalten werden. Diese Schrauben können gegebenfalls
durch Auftragen eines harzförmigen
Dentalzementes verdrehfest werden. Es werden mehrere Lösungen zur
Ausbildung einer Mittelöffnung
mit Gewinde im Implantatkörper
vorgeschlagen werden. Das Gewinde wird jedoch stets durch Einspritzen
des auf Zirkoniumoxid basierenden Materials unter Hochdruck während des
Gießens
ausgebildet. Außerdem ist
das in Frage kommende Implantat meist verschraubbar. Infolgedessen
führt die
Erfindung zur Herstellung eines Dentalimplantates, das eine längere Lebensdauer
aufweist als die bisher existierenden Implantate. Man spricht dabei
gemäß der Erfindung von
einem Gewindeimplantat. Dieses Gewinde erlaubt die Aufnahme einer
passenden Schraube zur Befestigung eines Kronenstumpfes auf dem
Dentalimplantat.
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Die
verschiedenen Aspekte und Vorteile der Erfindung werden im Laufe
der Beschreibung in Verbindung mit den Figuren, die nur als Beispiel
dienen und die Erfindung in keiner Weise einschränken sollen, noch deutlicher
werden. Es zeigen:
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1 gemäß der Erfindung
ein Dentalimplantat und ein Werkzeug zur Herstellung dieses Dentalimplantates,
welches die Herstellung der axial verlaufenden Mittelöffnung mit
Gewinde in dem Dentalimplantat auf Zirkoniumoxid-Basis in einer
ersten Weise ermöglicht;
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2 ein
Verfahren zum Herausziehen eines Einsatzes, der zur Herstellung
des in 1 dargestellten Dentalimplantates diente;
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3 ein
zweites Verfahren zur Herstellung eines Dentalimplantates, das eine
axiale Mittelöffnung
mit Gewinde umfaßt;
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4 ein
Verfahren zum Herausziehen eines Einsatzes, der zur Herstellung
eines in 3 dargestellten Dentalimplantates
diente;
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5 ein
Verfahren zum Herausziehen eines Einsatzes, der zur Herstellung
eines Dentalimplantates mit einer axial verlaufenden Mittelöffnung und
einem Gewinde diente, falls bei den in den 2 und 4 dargestellten
Verfahren Schwierigkeiten auftreten.
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1 zeigt
erfindungsgemäß ein Verfahren zur
Herstellung eines auf Zirkoniumoxid basierenden Dentalimplantates 1 mit
einer axial verlaufenden Mittelöffnung
und mit einem Gewinde. Das Dentalimplantat 1 weist ein
Außengewinde 2 auf.
Dieses Außengewinde
kann dreieckig, symmetrisch oder asymmetrisch geformt sein und Spitzen 2a sowie
abgerundete Vertiefungen 2b aufweisen. Ein versenktes Ende
dieses Dentalimplantates läuft
gegebenenfalls in einem Sechseck 3 aus. Das obere Ende 4 des Dentalimplantates 1 ist
zylindrisch und auf einer Höhe,
die zwischen 1 und 3 Millimeter betragen kann, glatt. Dieses obere
Ende 4 bildet den Kragen des Implantates. Dieser Kragen 4 weist
eine polygonale, z.B. eine sechseckige Bohrung 5 auf, die
zum unteren Teil des Dentalimplantates 1 hin durch ein
Innengewinde 6 verlängert
ist. Dieses Gewinde 6 wird während des Gießens durch
einen ersten abnehmbaren Einsatz 7 hergestellt, der als
Formeinsatz dient. Das Gewinde 6 weist seinerseits ebenfalls
Spitzen und abgerundete Gewindevertiefungen auf. Dies gewährleistet
allgemein eine größere Festigkeit
des Gewindes.
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Gemäß 1,
die ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des aus Zirkoniumoxid
bestehenden Dentalimplantates darstellt, dient der erste gewindete
Einsatz 7 während
des Gießens
als Modell für
das Dentalimplantat 1. Dieser erste Einsatz 7 mit Gewinde
weist an einem unteren Erde einen kleinen zylindrischen Teil 7d auf,
der dem Durchmesser des Kerns des Innengewindes 6 entspricht.
Ein anderes Ende des ersten Einsatzes 7 mit Gewinde ragt
aus dem Dentalimplantat 1 hervor und umfaßt in der
Verlängerung
des Gewindes 6 einen glatten, zylindrischen Teil 7a,
der in einen polygonalen, vorzugsweise sechseckigen Teil 7b übergeht.
Dieser polygonale Teil wird von einer Rille 7c mit abgerundetem
Boden unterbrochen.
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Eine
Gußform,
welche die Herstellung des Dentalimplantates 1 mit seinem
Außengewinde 2 erlaubt,
umfaßt
insbesondere einen beweglichen Teil 8 und einen unbeweglichen
Teil 8f. In dem beweglichen Teil 8 ist ein zweiter
Einsatz 9, der auch als Hilfseinsatz bezeichnet wird, zentriert
eingeschraubt. Der zweite Einsatz 9 ist mit einem, sechseckigen
Teil versehen, der genau in die Bohrung 5 des Implantates 1 paßt. Ferner
umfaßt
er eine glatte, tiefe zylindrische Bohrung 10a zur Aufnahme
des ersten Einsatzes 7. Der zweite Einsatz 9 dient
als Führung
für den
ersten Einsatz 7. Er gewährleistet die genaue Ausrichtung der
Lage des Innengewindes des Dentalimplantates. Der erste Einsatz 7 wird
bis zum Anschlag in den zweiten Einsatz 9 eingeklemmt.
Der Anschlag befindet sich auf der Höhe einer Verbindung 7j zwischen dem
Gewinde 6 und dem glatten zylindrischen Teil 7a des
ersten Einsatzes 7 und des männlichen sechseckigen Teils 5 des
zweiten Einsatzes 9. Durch die Verbindung des beweglichen
Teils 8 des ersten Einsatzes 7 und des zweiten
Einsatzes 9 wird ein Stempel gebildet. Dieser Stempel ist über eine
kreisförmiges
Führung 8p zentriert
auf dem unbeweglichen Teil 8f der Gußform angebracht. Der zweite
Einsatz 9 läuft
in einem oberen, polygonalen Ende 10 des zweiten Einsatzes 9 aus,
das in dem beweglichen Teil 8 der Gußform versenkt ist. Im beweglichen
Teil 8 der Gußform
befindet sich ein Kugelsystem 11, das von einer Feder 12 beaufschlagt
wird. Diese Feder 12 wird mittels einer hohlen Schraube 13,
die mit einem Ende der Feder 12 in Kontakt steht, in Anlage
gegen die Kugel 11 gehalten. Dieser Mechanismus, der aus der
Kugel 11, der Feder 12 und der hohlen Schraube 13 besteht,
erlaubt die Fixierung des Einsatzes 7 in dem beweglichen
Teil 8 der Gußform
während
des Einspritzens einer Masse auf Zirkoniumoxid-Basis, die das Dentalimplantat
bildet. Die Kugel hält
den Einsatz durch einen Druck auf die doppelkegelige Rille 7c in
dem beweglichen Teil 8 zurück.
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Nach
dem Gießen
des Implantates 1 läuft der
bewegliche Teil 8, der mit dem Einsatz 9 verbunden
ist, zurück,
wobei er den Einsatz 7 im Implantat 1 zurückläßt. Beim
Zurücklaufen
des dem Einsatz 9 zugeordneten beweglichen Teils 8 rollt
die Kugel 11 im Laufe der Aufwärtsbewegung auf das sechseckige
Ende 7b des Einsatzes 7. Der zweite Einsatz 9, der
in den beweglichen Teil 8 der Gußform geglitten ist, läuft mit
dem beweglichen Teil 8 zurück. Die Lösung mit einer Kugel 11 ist
bevorzugt, um den Einsatz 7 beim Einspritzen der Masse
auf Zirkoniumoxid-Basis unter Hochdruck festzuhalten. Es ist sogar
möglich,
den Einsatz 7 mit einem Metallschaft festzuhalten, der
den Einsatz 7 durch den beweglichen Teil 8 hindurch
durchqueren würde.
Jedoch wäre
eine Beschädigung
des Dentalimplantates 1 wahrscheinlich, wenn man vergessen
würde,
diesen Schaft beim Zurücklaufen
des beweglichen Teils 8 zu entfernen. Die Kugel 11 erfordert
keine besonderen Vorsichtsmaßnahmen
beim Zurücklaufen
des beweglichen Teils 8.
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Der
unbewegliche Teil 8f der Gußform besteht aus zwei Stücken, die
sich entlang einer auf der Gußform
zentrierten Achse d teilen und somit das Dentalimplantat 1 freigeben
können.
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2 zeigt
ein Verfahren, das es zuläßt, den Einsatz 7,
der zur Herstellung des in 1 dargestellten
Dentalimplantates mit Gewinde diente, zurückzuziehen. Wenn das Dentalimplantat 1,
das immer noch den Einsatz 7 enthält, aus der Gußform herausgenommen
wird, wird es in einen quadratischen Metallkäfig 17 gelegt und
in einen Schraubstock eingespannt, um den Einsatz 7 aus
diesem herauszunehmen. Dieser Einsatz 7 wird mit einem
Hohlschlüssel 18 mit
einer weiblichen polygonalen, viereckigen oder sechseckigen Form 19,
der zur männlichen
polygonalen, quadratischen oder sechseckigen Form 7b des
Einsatzes 7 paßt,
herausgeschraubt. Ein gerändeltes,
fingerähnliches
Teil 18a erleichtert das Abschrauben des Einsatzes 7.
Obwohl nicht in 2 dargestellt, erlaubt das sechseckige,
versenkte Ende 3 des Dentalimplantates, das in der Beschreibung von 1 erwähnt ist,
die Verriegelung des Implantates beim Abschrauben. Ferner ist es
dadurch möglich,
das Dentalimplantat 1 bei seiner Implantierung im Knochen
verdrehfest zu machen.
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3 zeigt
ein anderes Verfahren zur Herstellung des Dentalimplantates 1.
Man findet dort zahlreiche Teile vor, die schon in der Beschreibung von 1 vorgestellt
wurden. Ihre Funktion hat sich nicht geändert. Dies trifft auf das
Dentalimplantat 1, sein Außengewinde 2, sein
sechseckiges Ende 3 und auf seinen Kragen 4 zu.
Der Kragen 4 weist auch hier eine sechseckige Bohrung 5 auf.
Gemäß dem in 1 dargestellten
Verfahren wird ein erster bearbeiteter oder gesinterter Metalleinsatz 7e mit
Spitzen und abgerundeten Gewindevertiefungen eingesetzt, der als
Modell für
ein Gewinde 2 des Dentalimplantates 1 dient. Eine
sechseckige Bohrung 7f mit parallelen Flanken, die sich
vom Ende des Gewindes aus erstreckt, ist im ersten Einsatz 7e ausgebildet.
Diese Bohrung nimmt ein sechseckiges Ende 9a eines zweiten
Einsatzes 9f auf, das in den beweglichen Stempel 8 der
Form eingeschraubt ist. Die beiden Einsätze 7e und 9f sitzen
somit ineinander. Der zweite Einsatz 9f weist ein sechseckiges
Ende 9b auf, das leicht konisch ist, um den Einsatz 7e nach
dem Einsetzen gespannt zu halten. Ihre horizontale Lage erlaubt
es ihnen, relativ zueinander unbeweglich zu bleiben. Ein zweiter
sechseckiger Teil 9c, der als Modell im Dentalimplantat 1 dient,
ist auf dem zweiten Einsatz 9f montiert. Ein dritter, glatter
zylindrischer Teil 9d folgt auf den sechseckigen Teil 9c.
Er dient zur Ausrichtung im beweglichen Teil 8 der Gußform. Schließlich blockiert
ein letzter verschraubter Teil mit Gewinde 9e den zweiten
Einsatz 9f in dem beweglichen Teil 8.
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Sobald
das Implantat 1 geformt ist, läuft der bewegliche Stempel 8 der
Gußform
zurück
und führt den
Einsatz 9f, der mit diesem Stempel 8 verschraubt ist,
mit sich, wobei er den Einsatz 7e im Dentalimplantat 1 zurückläßt. Beim Öffnen der
beiden Teile der Gußform
muß man
nach dem Herausziehen des Einsatzes 7e nur noch das Dentalimplantat 1 entnehmen.
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Wie
in 4 dargestellt, kann dieses Herausziehen durch
ein einfaches Abschrauben erfolgen. Dazu setzt man einen in diesem
Fall viereckigen Metallkäfig 17 ein.
Dieser Metallkäfig 17 wird
in einen Schraubstock eingespannt. Nach dem Herausziehen des beweglichen
Teils 8 der Gußform
zusammen mit dem zweiten Einsatz 9f muß man nur das Implantat 1 in
den Käfig
einführen
und das sechseckige Ende 3 des Dentalimplantates in der
weiblichen Aufnahme des Käfigs 17 ausrichten.
Man benutzt dann einen fingerähnlichen
Schlüssel 14 mit
einem sechseckigen Ende 16 zur Einführung in den Einsatz 7e.
Dieser fingerähnliche
Schlüssel
weist einen zylindrischen Durchmesser 15 auf, dessen Mitte
im Hexagon 5 des Dentalimplantates 1 liegt. So
kann man den Einsatz 7e herausschrauben.
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5 zeigt
den möglichen
Behelf im Falle von Schwierigkeiten beim Herausschrauben des Einsatzes 7e.
Man kann den Einsatz 7 mit einem Linksspiralbohrer 20 einer
Bohrmaschine 21 mit einem Durchmesser, der etwas kleiner
ist als der Gewindekern des Einsatzes 7, durchbohren. Sodann muß nur noch
das Kontrollgewinde 22 durchlaufen werden, um das wenige
im Gewinde des Einsatzes 7 verbleibende Material zu entfernen.
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Auch
andere Verfahren können
eingesetzt werden, um das Herausziehen des Einsatzes 7 oder 7e zu
erleichtern. Man kann zum Beispiel den ersten Einsatz 7 oder 7e mittels
einer Substanz pulverisieren, die es zuläßt, daß die Masse auf Zirkoniumoxid-Basis
vor dem Einspritzen in die Gußform
nicht an der metallischen Oberfläche
des Einsatzes haften bleibt. Man kann das geformte Dentalimplantat 1 und den
ersten Einsatz 7 oder 7e auch einige Sekunden in
flüssigen
Stickstoff bei ungefähr –250°C eintauchen.
Da der erste Einsatz 7 oder 7e und das Dentalimplantat 1 unterschiedlicher
Natur sind, ziehen sie sich mehr oder weniger langsam zusammen.
Der erste Metalleinsatz 7 zieht sich wesentlich schneller zusammen
als das Material aus der Masse auf Zirkoniumoxid-Basis. Der erste
Einsatz 7 läßt sich
also leichter herausschrauben.
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Die
vorliegende Erfindung wurde vorstehend anhand einer bevorzugten,
aber nicht einschränkenden
Ausführungsform
vorgestellt. Sie könnte
tatsächlich
auch einen kleinen Ausgleichsring umfassen, um das Dentalimplantat
vom dicken Teil des Zahnfleisches zu erhöhen. Dieser Ausgleichsring,
auch Distanzhülse
genannt, könnte
ebenfalls aus einem Material auf der Basis von Zirkoniumoxid hergestellt werden
und ebenfalls ein Gewinde aufweisen. Schließlich kann diese Art von Implantat
auf Zirkoniumoxid-Basis, das ein Gewinde aufweist, auch andere Anwendungen
finden als, wie oben ausgeführt,
im Dentalbereich. Ein Implantat dieser Art könnte sogar in irgendeinen Teil
des menschlichen Skeletts eingeschraubt werden und damit zur Befestigung
von Prothesen dienen.