DE19907420B4 - Subperiosteal implant system for stimulating bone formation - Google Patents

Subperiosteal implant system for stimulating bone formation

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DE19907420B4
DE19907420B4 DE1999107420 DE19907420A DE19907420B4 DE 19907420 B4 DE19907420 B4 DE 19907420B4 DE 1999107420 DE1999107420 DE 1999107420 DE 19907420 A DE19907420 A DE 19907420A DE 19907420 B4 DE19907420 B4 DE 19907420B4
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Thomas Dr. Hermann
Torsten Remmerbach
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Abstract

Subperiostales Implantatsystem zur Anregung der Knochenneubildung, bestehend aus einem an die Knochenoberfläche des zu behandelnden Knochenareals zu adaptierenden Gitter (1) mit mindestens einer Bohrung (2) zur Aufnahme einer Stellschraube (3) mit der die Höhenlage des Gitters über der Knochenoberfläche veränderbar ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Bohrung (2) ein Innengewinde aufweist und die Stellschraube (3) auf den Kieferknochen oder über ein Widerlager (4) auf den Kieferknochen aufgesetzt ist und das Periost perforiert. Subperiosteal implant system for stimulating bone formation, consisting of a binding to the bone surface of the bone to be treated area to be adapted grid (1) with at least one bore (2) with which the height position of the grating on the bone surface can be changed to accommodate a screw (3), characterized characterized in that the bore (2) has an internal thread and the adjusting screw (3) on the jawbone or via an abutment (4) is placed on the jaw bone and perforates the periosteum.

Description

  • [0001]
    Die Erfindung betrifft ein aktives subperiostales Implantatsystem, das zur Knochenlagerbildung und/oder Knochenlagerverbesserung in Zusammenhang mit zahnärztlich prothetischen Versorgungen dient. The invention relates to an active subperiosteal implant system that serves for bearing bone formation and / or bone stock improvement in connection with dental prosthetic.
  • [0002]
    Durch Einsatz dieses Implantatsystems kann verlorengegangener Knochen neu gebildet werden. By using this implant system lost bone can be re-formed. Das hierfür verwendete Implantatsystem ist in der Lage, nach der aktiven Phase der Knochenneubildung im Kiefer zu verbleiben, um nunmehr eine prothetische Konstruktion zu tragen. The implant of this system is used to remain in a position after the active phase of the formation of new bone in the jaw, in order now to carry a prosthetic construction.
  • [0003]
    Implantationen sind inzwischen fester Bestandteil des zahnärztlichen Therapiespektrums. Implantations are now an integral part of the dental therapy spectrum. Sie stellen oft die bessere, manchmal die einzige Möglichkeit prothetischer Versorgung dar. Aus der Fachliteratur läßt sich belegen, daß Implantationen dort, wo sie aus zahnärztlicher Sicht am notwendigsten sind, mangels Knochenangebot oft unmöglich werden Lentrod [1980], Moser und Nentwig [1987], Foitzik und Sutter [1990]). They often represent the better, sometimes the only way of prosthetic care. The literature can prove that implantations where they are dentally most needed, for lack of bone are often impossible Lentrod [1980], Moser and Nentwig [1987] , Foitzik and Sutter [1990]).
  • [0004]
    Dem begegnen die Verfahren der knochenlagerbildenden und knochenlagerverbessernden Chirurgie. The encounter, the methods of bone-forming and bone-storage warehouse enhancing surgery. Ihr Risiko ist stets höher als das einer „Standardimplantation" in ein implantatadäquates Knochenlager. Pars pro toto geben Nyström et al. (1993) und Donovan (1994) für Implantationen in Knochentransplantate vom Becken zwischen 14% und 56% Mißerfolg an. Die Sinusbodenelevation wird mit einer Mißerfolgsquote zwischen 7 % und 23% beschrieben (Jensen et al. 1990; Tidwell et al. 1992). Mißerfolge mit der Technik der Guided – bone – regeneration (GBR) bewegen sich je nach Autor unter 10 % (Buser 1992) bzw. erreichen bis 40 Prozent (Khoury, pers. Mitt. 1992). Die Kallusdistraktion befindet sich im Experimentalstadium. Your risk is always higher than that of a "standard implantation" in an implant adequate bone stock. Pars pro toto give Nystrom et al. (1993) and Donovan (1994) for implants in bone grafts from the pelvis between 14% and 56% failure. The sinus floor elevation is described as having a failure rate of between 7% and 23% (Jensen et al 1990;.. Tidwell et al 1992). failures using the technique of Guided - bone - regeneration (GBR) move depending on the author below 10% (Buser 1992) or . reach 40 percent (Khoury, pers. comm. 1992). The callus is in the experimental stage.
  • [0005]
    Zudem existieren Unterschiede zwischen den bei den oben angegebenen Techniken verwendeten Materialien. In addition, differences between the materials used in the above techniques materials exist. Als „Golden Standard" gilt die Verwendung autologen Knochens mit den besten Erfolgsaussichten. Diesem Verfahren haftet aber die Notwendigkeit des Zweiteingriffes zur Materialentnahme an, der den Patienten intraoperativ und postoperativ zusätzlich belastet. Unkalkulierbare postoperative Resorptionen am neu aufgebauten Knochenlager schränken das Therapieergebnis zusätzlich ein und machen Überextensionen des aufzubauenden Knochenlagers notwendig. Aus diesem Grunde ist man dazu übergegangen, die Implantation in ein solches Knochenlager frühestens nach 4 Monaten durchzuführen, wenn der Umfang der Resorptionen erkennbar ist. Allerdings sind dann ggf. auch Reduktionen des Knochenlagers notwendig. As a "Gold Standard" applies to the use of autologous bone with the best chance of success. This method is liable but the need for secondary intervention for removal of material on which stresses the patient intraoperatively and postoperatively in addition. Incalculable postoperative resorption at the newly built bone bed restrict the treatment outcome an addition and make About extensions of be established bone tissue is necessary. for this reason it has gone to perform the implantation into such a bone stock at the earliest after four months, when the extent of resorption can be seen. However, reductions in bone tissue are then possibly necessary.
  • [0006]
    Um dem Problem des den Patienten belastenden Zweiteingriffes zu begegnen, wurden in den letzten zwei Jahrzehnten-Therapieansätze mit alloplastischen Knochenersatzwerkstoffen entwickelt. To address the problem of burdening the patient a second procedure, two decades therapy approaches have been developed with alloplastic bone replacement materials in the past. Neben synthetischen Materialien kamen auch modifizierte tierische Substanzen zum Einsatz. In addition to synthetic materials and modified animal substances were used. Beispiele sind α-Trikalziumphosphat, β-Trikalziumphosphat, Biovitrokerame und Hydroxylapatite in verschiedenen Partikelformen. Examples are α-tricalcium phosphate, β-tricalcium phosphate, hydroxyapatite Biovitrokerame and in various particle shapes. Therapien mit diesen Materialien sind operationstechnisch einfacher durchzuführen, weisen aber erhebliche Nachteile hinsichtlich der Struktur des erzeugten Gewebes auf. Therapies with these materials are surgical technique to perform simple but have considerable disadvantages with regard to the structure of the fabric produced at. Es handelt sich in jedem Falle um keramo-ossäre oder keramo-fibröse Regenerate, die auf Grund der pathophysiologischen Fremdkörperreaktion entstehen, jedoch niemals um physiologische Knochensubstanz. It is in any case to Keramo-osseous or Keramo-fibrous regenerated incurred due to the pathophysiological foreign body reaction, but never to physiological bone.
  • [0007]
    Aus gleichem Grunde, jedoch mit ähnlich problematischem Ergebnis werden Membran-Techniken der Guided Bone Regeneration verwendet. For the same reason, but with similar results problematic membrane techniques of guided bone regeneration are used. Hier wird über ein Space-Maker-System in einem Schritt ein einblutungsfähiger Hohlraum über dem Knochen erzeugt, in dem sich unter dem Schutz der Membran Knochen bilden soll. Here, a einblutungsfähiger cavity over the bone is produced on a space-maker system in one step, in which to form bone under the protection of the membrane. Da auch die Membran vom Organismus als Fremdkörper erkannt wird, führt die Fremdkörperreaktion (vor allem in den deckenden Weichteilen), die in ihrer pathophysiologischen Grundlage eine Entzündung ist, zu häufigen Wundheilungsstörungen mit anschließenden Therapieversagern. Since the membrane is detected by the organism as a foreign body, the foreign body reaction leads (especially in the covering soft parts), which is an inflammation in their pathophysiological basis for frequent wound healing with subsequent treatment failures.
  • [0008]
    Aus der From the DE 42 23 153 A1 DE 42 23 153 A1 ist ein Implantat zur Befestigung eines Zahnersatzes am Kiefer bekannt, das insbesondere einen Träger und eine diesen überdeckende Membran aufweist. discloses an implant for fixing a dental prosthesis to the jaw, which in particular has a support and a covering this membrane. Das Implantat wird auf den zu behandelnden Kieferknochenbereich aufgesetzt, wobei in dem dadurch schlagartig erzeugten Hohlraum zwischen Knochen einerseits und Trägergerüst mit Membran andererseits die Knochenbildung ermöglicht werden soll. The implant is placed on the to be treated jawbone zone, on the other hand, the bone formation is to be made possible in the thus abruptly generated between the bone cavity on the one hand and the carrier frame with the membrane. Der Einsatz eines derartigen Implantates ist mit allen Problemen der Membrantechnik verbunden. The use of such implant is connected to all the problems of membrane technology. Dazu kommt noch die schlechte Anpaßbarkeit an die konkrete anatomische Situation und die Unmöglichkeit das Implantat im Falle infektiösentzündlicher Probleme entfernen zu können. Add to that the poor adaptability to remove the implant in case of infectious inflammatory problems to the specific anatomical situation and the impossibility.
  • [0009]
    Die neuerdings auch in der dento-alveolären Chirurgie verwendeten Technik der Kallus-Distraktion nach Ilizarov setzt das Vorhandensein teilbaren Knochens voraus. The technology recently used in the dento-alveolar surgery callus distraction by Ilizarov requires the existence of divisible bone. Dies ist aber unter den beengten Verhältnissen einer Zahnlücke (lückenbegrenzende Zähne, die bei der Osteotomie gefährdet werden) bzw. in der Nähe anderer schonungspflichtiger Strukturen (Gesichtsnerven) oft nicht möglich. but this is among the cramped quarters of a tooth gap (lückenbegrenzende teeth that are endangered at the osteotomy) or close to other conservation requiring structures (facial nerve) often impossible.
  • [0010]
    Aus der From the DE 198 03 628 A1 DE 198 03 628 A1 ist eine Vorrichtung zur Regeneration, Reparatur und Modellation von Knochen insbesondere im Kieferbereich bekannt, bei der eine perforierte Schiene von zumindest zwei stiftförmigen enossalen Implantaten über den betreffenden Knochenbereich gehalten wird. discloses a device for the regeneration, repair and modeling of bone, in particular in the jaw region, is held in a perforated rail of at least two pin-shaped intra-osseous implants via the relevant bone area. Durch Verdrehen der mit einem Außengewinde versehenen Implantate läßt sich die Höhenlage der Schiene verändern. By rotating the implants provided with an external thread, the height position of the rail can be changed. Bei Anwendung der Vorrichtung müssen die Implantate enossal gesetzt werden. When using the device, the implants must be set endosteally. Gerade dort, wo mangels Knochenangebot eine Implantation aus zahnärztlicher Sicht am notwendigsten ist, ist die Vorrichtung nur eingeschränkt einsetzbar. Especially where the absence of bone implantation dentally is most needed, the device is only limited usable.
  • [0011]
    Gleiches trifft auf das aus der The same applies to the from the US 5,839,899 A US 5,839,899 A bekannte Implantatsystem zur Anregung von Knochenwachstum zu, bei dem eine biegsame perforierte Titanplatte mittels einer in den Knochen eingesetzten Halteschraube im Abstand vom Knochen gehalten wird. known implant system for stimulating bone growth, in which a flexible perforated titanium plate by means of a retaining screw inserted into the bone is kept at a distance from the bone. Ungünstig erweist sich weiterhin, daß der unter der Platte gebildete Hohlraum in seiner vollen Ausdehnung von Anfang an besteht und nicht entsprechend der Kallusbildung angepaßt werden kann. Unfavorable turns out further that the cavity formed below the plate is in its full extent from the beginning and can not be adjusted according to the callus.
  • [0012]
    Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Implantatsystem zu entwickeln, das eine schrittweise Knochenneubildung durch schrittweise individuell steuerbare Implantataktivierung ermöglicht. The object of the invention is to develop an implant system which allows a gradual formation of new bone by stepwise individually controllable implant activation. Dabei soll die Verwendung autologen Knochens und/oder die Nutzung alloplastischer Knochenersatzmaterialien und/oder die Verwendung eines in einem Schrittpräformierten Hohlraumes (Membrantechnik) und/oder die risikoreiche Zerlegung des Restknochens in Fragmente vermieden werden. The use of autologous bone and / or the use of alloplastic bone replacement materials and / or use of a cavity in a Schrittpräformierten (membrane technology) and / or the risk decomposition of the residual bone is to be avoided in fragments.
  • [0013]
    Die Aufgabe wird durch ein zumindest teilweise subperiostal zu plazierendes Implantatsystem gelöst. The object is achieved by an at least partially subperiosteally to plazierendes implant system. Dieses besteht aus einem perforierten, der Knochenoberfläche zu adaptierenden, subperiostalen mechanischen Gitter und einer oder mehreren krafteinleitenden Stellschrauben. This consists of a perforated, to be adapted to the bone surface, subperiosteal mechanical grating and one or more force-introducing screws. Das Gitter ist in seinen geometrischen Dimensionen dem neuzubildenden Knochenareal angepaßt. The grating is adapted in its geometric dimensions of the bone neuzubildenden area. Es ist vorteilhaft aus einem biokompatiblen Werkstoff, wie Titan, hergestellt und läßt sich in einem Kraftbereich, der über den im Nutzungsfall auftretenden Kräften liegt, zur Anpassung an die präexistente Knochenkontur plastisch verformen. It is advantageous from a biocompatible material such as titanium produced, and can be in a power range which is over the use occurring in the case of forces plastically deform to conform to the pre-existing bone contour. Das Verhältnis zwischen tragender Fläche zu Lochfläche beträgt zwischen 1:1 und 1:4, vorzugsweise etwa 1:2. The ratio between the supporting surface to be hole area is between 1: 1 and 1: 4, preferably about 1: 2. Die Strebenstärke liegt zwischen 0,4 mm und 1,5 mm, vorzugsweise etwa 1,0 mm. The strut thickness is between 0.4 mm and 1.5 mm, preferably about 1.0 mm. Der Durchmesser der Perforationen liegt zwischen 1,0 mm und 3,0 mm, vorzugsweise bei etwa 1,7 mm. The diameter of the perforations is between 1.0 mm and 3.0 mm, preferably about 1.7 mm. Am Ort der Stellschrauben weist das Gitter eine ringförmige, das Innengewinde aufnehmende Verstärkung auf. At the site of screws, the grid has an annular, the internal thread receiving reinforcement. Zur Verbindung mit der späteren prothetischen Konstruktion ist das Kopfteil der Stellschrauben wie der Kopf eines zahnärztlichen Implantates ausgebildet. For connection with the subsequent prosthetic construction, the head part of the screws as the head of a dental implant is formed. Gegebenenfalls verfügt das Implantatsystem über ein den Stellschraubenfuß aufnehmendes Widerlager. If necessary, the implant system has a receiving the Stellschraubenfuß abutment.
  • [0014]
    Das Implantat nutzt durch aktive Aufdehnung und/oder Anhebung der Knochenhaut deren osteogenetische Potenz, um in steuerbaren Ausmaßen eine Knochenneubildung zu erzielen. The implant uses their osteogenic potency by active dilatation and / or raising the periosteum to achieve new bone formation in controlled proportions. Hierzu wird das Gitter, zB ein Titangitter, subperiostal eingebracht und in regelmäßigen Abständen derart aktiviert, daß es sich und somit das Periost von der Knochenoberfläche abhebt. For this purpose the grid, for example, a titanium mesh subperiosteal introduced and activates at regular intervals so that it stands out and thus the periosteum from the bone surface. Der entstandene Hohlraum füllt sich mit Knochen aus. The resulting cavity is filled with bone from. Die gerichtete Bewegung des Titangitters gelingt dabei mittels einer oder mehrerer Schrauben, die per Gewinde mit dem Gitter verbunden sind und sich im vorhandenen Knochen abstützen. The directional movement of the titanium lattice is possible here by means of one or more screws which are connected by threads with the lattice and are supported in the existing bone. Nach Abschluß der aktiven Phase der Knochenbildung wird das Implantat entfernt oder verbleibt im Kieferknochen, um eine prothetische Versorgung tragen zu können. After completion of the active phase of the bone formation, the implant is removed or remains in the jaw bone, to wear a prosthetic restoration.
  • [0015]
    Im folgenden wird das erfindungsgemäße Implantatsystem in einem Ausführungsbeispiel erläutert. The following implant system of the invention will be explained in one embodiment. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in The accompanying drawings show in 1 1 das Implantatsystem nach dem Einsetzen des Gitters und einer Stellschraube und in The implant system according to the insertion of the grating, and a set screw and in 2 2 das Implantatsystem in der Phase des Knochenwachstums. the implant system in the phase of bone growth.
  • [0016]
    Das Implantat besteht aus dem Gitter (Titangitter) The implant consists of the grid (titanium mesh) 1 1 mit der Gewindebohrung with the threaded bore 2 2 zur Aufnahme der Stellschraube for receiving the set screw 3 3 . , Die Stellschraube the screw 3 3 stützt sich auf dem Kieferknochen über das Widerlager based on the jawbone over the abutment 4 4 ab. from. Am Ort der Bohrung zur Aufnahme der Stellschraube At the site of the bore for receiving the screw 3 3 weist das Gitter , the grid 1 1 eine ringförmige Verstärkung an annular reinforcement 5 5 auf, die ein Innengewinde aufnimmt. which receives an internal thread. Das Gitter The grid 1 1 wird zwischen den Kieferknochen und das Periost angeordnet und hat eine Ausdehnung in der Größe des zu bildenden Alveolarknochens. is disposed between the jaw bone and the periosteum and has an extension in the size of the forming alveolar bone. Die Strebenstärke beträgt 1,0 mm und der Abstand zwischen den Streben 1,7 mm. The strut thickness is 1.0 mm and the distance between the struts 1,7 mm.
  • [0017]
    Das Einsetzen des Implantates erfolgt in der einer dem Zahnarzt geläufigen Art und Weise. The insertion of the implant takes place in a manner familiar to the dentist manner. An der zum Einsetzenvorgesehenen Stelle wird die Schleimhaut aufgeschnitten und der Kieferknochen freigelegt. the mucous membrane is cut at for inserting Scheduled place and the jaw bone exposed. Es folgt das Adaptieren des Gitters It follows the adaptation of the grid 1 1 an die Knochenoberfläche, so daß dieses spaltfrei anliegt. So that it rests without a gap on the bone surface. Danach wird die Wunde in geeigneter Weise chirurgisch verschlossen. Thereafter, the wound is surgically closed in a suitable manner. Nach After 10 10 Tagen Einheilungszeit erfolgt in Anästhesie das Einsetzen der Stellschraube Days healing time takes place in anesthesia inserting the screw 3 3 , die nunmehr in Intervallen über eine längere Zeit im Uhrzeigersinn gedreht wird, bis sie den Anschlag erreicht hat. Which is now rotated at intervals over a longer time clockwise until it reaches the stop.
  • [0018]
    Das erfindungsgemäße Implantatsystem hat den Vorteil, daß die Knochenneubildung individuell steuerbar ohne Eingriffe am Knochen selbst erfolgt. The implant system according to the invention has the advantage that the new bone formation is performed individually controllable without interventions on the bone itself. Hierzu wird die osteogenetische Potenz der Knochenhaut genutzt. For this, the osteogenic power of the periosteum is used. Nach Abschluß der aktiven Phase wird das Implantat entfernt oder verbleibt im Kieferknochen, um eine prothetische Versorgung tragen zu können. After completion of the active phase, the implant is removed or remains in the jaw bone, to wear a prosthetic restoration.

Claims (6)

  1. Subperiostales Implantatsystem zur Anregung der Knochenneubildung, bestehend aus einem an die Knochenoberfläche des zu behandelnden Knochenareals zu adaptierenden Gitter ( Subperiosteal implant system for stimulating bone formation, consisting of a (to the bone surface of the bone to be treated area to be adapted grid 1 1 ) mit mindestens einer Bohrung ( ) (With at least one bore 2 2 ) zur Aufnahme einer Stellschraube ( ) (For receiving an adjusting screw 3 3 ) mit der die Höhenlage des Gitters über der Knochenoberfläche veränderbar ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Bohrung ( with the height position of the grating above the bone surface) changeable, characterized in that the bore ( 2 2 ) ein Innengewinde aufweist und die Stellschraube ( ) Has an internal thread and the adjusting screw ( 3 3 ) auf den Kieferknochen oder über ein Widerlager ( ) On the jaw bone or an abutment ( 4 4 ) auf den Kieferknochen aufgesetzt ist und das Periost perforiert. ) Is placed on the jaw bone and perforates the periosteum.
  2. Subperiostales Implantatsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Verhältnis von tragender Fläche zu Lochfläche des Gitters ( Subperiosteal implant system according to claim 1, characterized in that the ratio of bearing surface (to hole area of ​​the grating 1 1 ) zwischen 1:1 und 1:4 beträgt. ) Between 1: 4: 1, and the first
  3. Subperiostales Implantatsystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Verhältnis von tragender Fläche zu Lochfläche des Gitters ( Subperiosteal implant system according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the ratio of the supporting surface (to hole area of ​​the grating 1 1 ) 1:2 beträgt. ) 1: 2.
  4. Subperiostales Implantatsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Gitter ( Subperiosteal implant system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the grid ( 1 1 ) eine Strebenstärke von 0,4 mm bis 1,5 mm und eine Perforation mit einer Weite von 1,0 bis 3,0 mm aufweist. ) Has a strut thickness of 0.4 mm to 1.5 mm and a perforation having a width of 1.0 to 3.0 mm.
  5. Subperiostales Implantatsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß das Gitter ( Subperiosteal implant system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the grid ( 1 1 ) eine Strebenstärke von 1,0 mm und eine Perforation mit einer Weite von 1,7 mm aufweist. ) Has a strut thickness of 1.0 mm and a perforation having a width of 1.7 mm.
  6. Subperiostales Implantatsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Schraubenkopf der Stellschraube ( Subperiosteal implant system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the screw head of the adjusting screw ( 3 3 ) zur Verbindung mit einer prothetischen Konstruktion die Form eines Implantatkopfes aufweist. ) For connection to a prosthetic structure has the shape of the implant head.
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