DE19931701A1 - Kieferimplantat - Google Patents

Abstract

Ein Kieferimplantat (10) hat einen in einem Kiefer (13) einsetzbaren stiftartigen Rippenkörper (18), der eine Struktur umlaufender Rippen (18) mit konvexem Rippen-Kopfprofil (20) aufweist. Das Fußprofil (22) der Rippen ist konkav und rund gebildet, wobei sich das konkave Fußprofil (22) mindestens über eine axiale Länge von 0,2 mm erstreckt. Dadurch wird der Kraftfluß in dem Rippenkörper harmonisiert und die Kraftübertragung zwischen Rippenkörper und Kieferknochen ist frei von Kraftspitzen, so daß die Implantat-Bruchgefahr verringert und die Belastbarkeit der Implantat-Kieferknochen-Verbindung verbessert wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kieferimplantat mit einem in den Kiefer einsetzbaren stiftartigen Rippenkörper mit umlaufen­ den Rippen.

Zur Bildung von Haltepunkten für Zahnprothesen und Zahnkronen im Kiefer werden seit langem Kieferimplantate mit rippenartigen Außenstrukturen verwendet, beispielsweise mit Außengewinden. Der Rippenkörper des Kieferimplantates wird in ein vorgebohrtes Loch im Kiefer eingesetzt, indem es in das Loch hineinge­ schraubt oder hineingeschlagen wird. Dadurch wird das Kiefer­ implantat bereits beim Einsetzen mechanisch fixiert, so daß es relativ schnell in das umgebende Knochengewebe einheilt. Als besonders vorteilhafte Rippenstrukturen haben sich nicht­ schneidende Außengewinde erwiesen, deren Gewinderippen-Kopf­ profile konvex, d. h. rund nach außen gewölbt ausgebildet sind. Aus DE 42 38 383 ist ein Kieferimplantat bekannt, das ein solches Außengewinde mit konvexem Kopfprofil aufweist. Der Rip­ penkörper weist ein mehrgängiges Gewinde auf, wobei das Profil am Gewindefuß jeweils spitz zulaufend und kerbartig ausgebildet ist. Trotz des abgerundeten nicht-schneidenden Kopfprofiles treten bei diesem Kieferimplantat Probleme beim Einheilen in den Kieferknochen auf. Ferner können bei starken mechanischen Belastungen des Implantates auch Brüche und Risse im Bereich des Rippenkörpers auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Einheileigenschaften und Festigkeitseigenschaften eines Kieferimplantates zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des An­ spruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Kieferimplantat weist zwischen zwei Rippen des Rippenkörpers ein Fußprofil auf, das konkav abgerundet aus­ gebildet ist, wobei die axiale Länge des konkaven Fußprofiles mindestens 0,2 mm beträgt. Zwischen den Flanken axial benach­ barter Rippen sind also keine Kerben mehr vorhanden, sondern sind ausgerundete konvexe Bereiche ausgearbeitet, die einen ge­ schwungenen und aufgeweiteten Übergang von einer Rippenflanke zur benachbarten Rippenflanke bilden. Das Rippenprofil ist also insgesamt wellenartig ausgebildet. Das Fußprofil bzw. das Kopf­ profil erstreckt sich in axialer Richtung jeweils über den Be­ reich zwischen den zwei benachbarten Wendepunkten der Profil­ linie.

Durch die konkav abgerundeten Fußprofile des Rippenprofiles wird im wesentlichen bewirkt, daß der Kraftfluß in dem Rippen­ körper im Bereich der Fußprofile homogenisiert und verbessert wird.

Wie Untersuchungen und Versuche ergeben haben, werden die von dem Kieferimplantat auf das umliegende Kiefergewebe zu über­ tragenden Kräfte im Bereich der abgerundeten Fußprofile über eine insgesamt größere Fläche gleichmäßiger und ohne extreme Spitzen-Kraftwerte übertragen. Durch die über das gesamte Rip­ penprofil relativ gleichmäßige und homogene Kraftübertragung wird der Einheilvorgang nach Einsetzen des Implantates erheb­ lich beschleunigt, also verkürzt. Ferner wird die Gefahr von Schmerzen, Abstoßreaktionen und anderen Komplikationen durch die gleichmäßigere und damit sanftere Kraftkopplung zwischen Implantat und Kiefer spürbar verbessert. Der gleichmäßigere und relativ kraftspitzenfreie Kraftfluß im Bereich der Fußprofile hat ferner die Wirkung, daß die Riß- und Bruchgefahr im Rippen­ körper bei extremen Beanspruchungen erheblich reduziert ist. Ferner wird durch die kerbfreie Ausbildung des Rippenkörpers das Hineinwachsen des Kieferknochengewebes in diese Bereiche vereinfacht und beschleunigt, und das Auftreten freibleibender Hohlräume vermieden. Durch die homogenere Belastung und einen gleichförmigeren Kraftfluß wird auch die langfristige. Belastung des Kieferknochens reduziert.

Insgesamt wird durch die konkav abgerundete Ausbildung des Rip­ pen-Fußprofiles das Einheilen des Rippenkörpers in den Kiefer­ knochen erheblich beschleunigt, die Gefahr von Abstoßungsreak­ tionen auf das Implantat verringert sowie die mechanische Sta­ bilität des Implantates selbst und seiner Verankerung im Kieferknochen verbessert. Vorzugsweise ist das konkave Gewinde- Fußprofil annähert kreisbogenartig ausgebildet.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die axiale Länge des konkaven Fußprofiles mindestens 1/15 der axialen Länge des kon­ vexen Kopfprofiles. Der Fußprofilbogen weist dadurch im Ver­ hältnis zum Kopfprofilbogen stets ein gewisses Mindestweitemaß auf.

Vorzugsweise ist die radiale Rippentiefe höchstens 1/8 des Rip­ penkörper-Außendurchmessers. Die Rippenstruktur ist also rela­ tiv flach ausgebildet. Auch dadurch wird ein schnellstmögliches Einwachsen und Einheilen des Implantates gewährleistet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist der Rippenkörper leicht konisch ausgebildet, wobei der Konuswinkel kleiner als 10° ist, insbesondere ungefähr 6°. Durch die leichte Konizität wird zum einen eine gewisse Keilwirkung beim Einsetzen bzw. Einschrauben erzielt, wodurch eine gute sofortige Festigkeit, die sogenannte Primärstabilität, bewirkt wird. Zum anderen fällt die Konizität jedoch so gering aus, daß auch bei tieferem Einschlagen bzw. Einschrauben des Rippenkörpers in den Kiefer die Klemmkräfte nicht so stark ansteigen, daß Materialbeschädigungen oder Be­ schädigungen des Kieferknochens auftreten. Der Rippenkörper kann aber auch völlig zylindrisch ausgebildet sein.

Vorzugsweise ist die Rippenstruktur als eingängiges Außenge­ winde mit einer Gewindesteigung von unter 3,0 mm, insbesondere von ungefähr 2,5 mm ausgebildet. Damit wird zum einen eine ge­ naue Einstellbarkeit der Einschraubtiefe des Kieferimplantates gewährleistet, zum anderen auch ein, relativ schnelles "Setzen" des Implantates ermöglicht. Die Rippenstruktur kann alternativ aber auch gewindelos von mehreren steigungslosen umlaufenden geschlossenen ringartigen Rippen gebildet werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das freie Ende des Rippenkörpers abgerundet ausgebildet. Dadurch ist das freie Ende des Rippenkörpers atraumatisch geformt, so daß beim Setzen des Implantates kein Gewebe verletzt werden kann.

Vorzugsweise ist das Implantat bzw. der Rippenkörper einstückig aus Titan ausgebildet und die Oberfläche des Rippenkörpers auf­ gerauht bzw. oberflächenstrukturiert.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Aus­ führungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Kieferimplantates in perspektivischer Darstellung, nämlich ein subgingivales Implantat,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform eines Kieferimplantates in perspektivischer Darstellung, nämlich ein transgingi­ vales Implantat,

Fig. 3 einen Längsschnitt des Kieferimplantates der Fig. 1,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnittes der Fig. 3,

Fig. 5 eine dritte Ausführungsform eines Kieferimplantates in perspektivischer Darstellung, nämlich ein weiteres transgingivales Implantat, und

Fig. 6 eine vierte Ausführungsform eines Kieferimplantates mit ringartig umlaufenden Rippen.

In den Fig. 1, 2 und 5 sind drei verschiedene Ausführungsformen von Kieferimplantaten 10, 11, 40 dargestellt, deren als Schrau­ bengewinde ausgebildete Rippenkörper 12 jeweils identisch aus­ gebildet sind, deren Anschlußteile 14; 16; 42 jedoch verschieden voneinander ausgebildet sind. Der Anschlußteil 14 des Kieferim­ plantates 10 der Fig. 1 weist nur eine geringe axiale Länge auf und ragt nach dem Einsetzen des Implantates 10 in einen Kiefer­ knochen 13 nur unwesentlich aus dem Kieferknochen 13 heraus.

Die Kieferimplantate 11; 40 der Fig. 2 und 5 dagegen weisen je­ weils axial verlängerte Anschlußteile 16; 42 auf, die nach Ein­ setzen des Implantates 11; 40 mit annähernd der gesamten axialen Anschlußteil-Länge aus dem Kieferknochen 13 herausragen.

Die Kieferimplantate 10; 11; 40; 60 der Fig. 1 bis 6 sind ein­ stückig aus einem Titankörper 15 bestehend. Die Oberfläche des gesamten Rippenkörpers 12; 62 ist jeweils aufgerauht, beispiels­ weise durch Säure geätzt, und/oder mit Korund gesandstrahlt.

Die Rippen 18 der Rippenkörper 12 der Implantate 10; 11; 40 der Fig. 1-5 sind als Rundgewinde ausgebildet und angeordnet. Die Rundgewinde-Rippen 12 weisen jeweils ein abgerundetes konvexes Kopfprofil 20 und ein ebenfalls abgerundetes konkaves Fußprofil 22 auf. Die Gewinde 12 sind jeweils eingängig.

In Fig. 4 sind die Maße und Proportionen des Gewindes 12 darge­ stellt. Die axiale Länge eines Gewindezuges 18, d. h. die Stei­ gung S des Gewindes 12 beträgt ungefähr 2,6 mm. Die axiale Länge des Kopfprofiles K beträgt ungefähr 2,0 mm, die axiale Länge des Fußprofiles F beträgt ungefähr 0,6 mm. Die radiale Gewinde- bzw. Rippentiefe T beträgt ungefähr 0,2 bis 0,4 mm. Der Gesamtaußendurchmesser D des Rippenkörpers 12 beträgt unge­ fähr 4,0 mm. Der Rippenkörper 12 ist kreisrund und weist eine Konizität K von ungefähr 6° auf.

Die Maße des Rippenkörper-Gewindes 12 können jedoch im einzel­ nen auch anders ausfallen, solange das konkave Fußprofil eine axiale Länge von mindestens 0,2 mm, besser jedoch von ungefähr 0,5 mm aufweist. Die axiale Länge des konkaven Fußprofiles be­ trägt mindestens 1/15, besser jedoch mindestens 1/10 der axialen Länge des konvexen Kopfprofiles. Die axiale Länge des konkaven Fußprofiles kann auch gleich der des konvexen Kopf­ profiles sein, so daß ein wellenartiges bzw. sinusartiges Ge­ windeprofil vorliegt. Ferner sollte die radiale Gewindetiefe höchstens ungefähr 1/8 des Rippenkörper-Außendurchmessers be­ tragen. Zum einen ist eine gewisse Rippen-bzw. Gewinde-Min­ desttiefe erforderlich, um eine gute axiale Verankerung des Im­ plantates im Knochengewebe zu erreichen, andererseits sollte die Gewindetiefe nicht zu groß sein, um Hohlräume bzw. ein langwieriges Einwachsen des Knochengewebes in tiefgelegene Hohlräume zu vermeiden.

Das freie Ende 24 des Rippenkörpers 12 ist kugelartig oder min­ destens abgeschrägt ausgebildet, so daß das Verletzungsrisiko reduziert ist. Ferner ist am unteren Ende des Rippenkörpers 12 eine axiale Nut 26 vorgesehen. Es können auch mehrere axiale Nuten vorgesehen sein.

Der Anschlußteil 14 des Kieferimplantates 10 der. Fig. 1 weist ein axiales Innengewinde 30 und axial daran anschließend einen Innensechskant 32 zum Ansetzen eines Setzwerkzeugs auf. Das In­ nengewinde 30 dient später zur Befestigung des Zahnersatzes.

Das Setzen des Kieferimplantates 10; 11; 40 erfolgt auf herkömm­ liche Weise. Ein Einsetzwerkzeug wird am Innensechskant 32 bzw. Außensechskant am implantatseitigen Ende des Implantates 10; 11; 40 angesetzt und das Implantat in ein in den Kiefer 13 zuvor gebohrtes Zylindersackloch axial eingesteckt. Sobald beim Einstecken ein mechanischer Widerstand in Steckrichtung auf­ tritt, wird das Implantat 10; 11; 40 im Uhrzeigersinn gedreht und gleichzeitig weiter in das Kiefer- Sackloch gedrückt. Dadurch schraubt sich das Implantat mit seinem Gewinde 18 tiefer in das Kiefer-Sackloch hinein, wobei Knochensubstanz im Bereich des Gewindekopfprofiles weggedrückt wird. Nach Abschluß des Ein­ schraubens liegt annähernd, die gesamte Gewindeoberfläche des Rippenkörpers 12 an Kieferknochensubstanz an, d. h. es ver­ bleiben auch im Bereich des Gewindefußes 22 keine Hohlräume. Dadurch wird sofort nach dem Setzen eine hohe mechanische Festigkeit des Implantates 10 in dem Kiefer 13 erreicht, wo­ durch das Einheilen erheblich beschleunigt wird und das Schrau­ benimplantat 10 relativ schnell voll belastet werden kann.

Das Kieferimplantat 40 der Fig. 5 weist im Gegensatz zu dem Im­ plantat 11 der Fig. 2, einen Innensechskant 44 zum Einstecken eines Eindrehwerkzeuges auf.

Das Kieferimplantat 60 der Fig. 6 weist als Rippenkörper 62 statt eines Gewindes mehrere ringartig umlaufende Rippen 64 auf, deren Profil genauso ausgebildet ist, wie das in Fig. 3 und 4 dargestellte Gewinderippen-Profil. Dieses Implantat 60 wird in das präparierte Kiefer-Sackloch mit einem Schlagwerk­ zeug eingeschlagen, nicht eingeschraubt.

Durch das Vermeiden schlecht zugänglicher Kerben im Bereich der Rippenfüße wird der Kraftfluß innerhalb des Rippenkörpers 12; 62 verbessert, so daß die Bruch- und Rißgefahr reduziert ist.

Insgesamt werden durch die Ausrundung des Fußprofiles 22 die statischen Eigenschaften des Implantates 10; 11; 40; 60 wie auch der Verbindung Kieferknochen-Implantat verbessert sowie die Ge­ fahr von Abstoßungen des Implantates verringert.

Claims (12)

1. Kieferimplantat mit einem in den Kiefer (13) einsetzbaren stiftartigen Rippenkörper (12; 62), der eine Struktur um­ laufender Rippen (18; 64) mit konvexem Rippen-Kopfprofil (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fußprofil (22) zwischen zwei Rippen (18; 64) des Rippenkörpers (12; 62) konkav und abgerundet ausgebildet ist, und
daß sich das konkave Fußprofil (22) mindestens über eine axiale Länge (F) von 0,2 mm erstreckt.

2. Kieferimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das konkave Fußprofil (22) annähernd kreisbogenartig ausgebildet ist.

3. Kieferimplantat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die axiale Länge (F) des konkaven Fußprofiles (22) mindestens 1/15 der axialen Länge (K) des konvexen Kopfprofiles (20) beträgt.

4. Kieferimplantat nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die radiale Rippentiefe (T) höchstens 1/8 des Rippenkörper-Außendurchmessers (D) beträgt.

5. Kieferimplantat nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Rippenkörper (12; 62) leicht konisch ausgebildet ist, wobei der Konuswinkel (K) kleiner als 10° ist, insbesondere ungefähr gleich 6°.

6. Kieferimplantat nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rippen (18) des Rippenkörpers (12) ein Außengewinde bilden.

7. Kieferimplantat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengewinde (18) eingängig ausgebildet ist und eine Gewindesteigung (S) von ungefähr 2,5 mm aufweist.

8. Kieferimplantat nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Struktur des Rippenkörpers (62) von mehreren steigungslosen umlaufenden ringartigen Rippen (64) gebildet wird.

9. Kieferimplantat nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Rippenkörper (12; 62) eine axiale Nut (26) aufweist, und insbesondere drei Nute aufweist.

10. Kieferimplantat nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das freie Ende (24) des Rippenkörpers (12; 62) abgerundet oder abgeschrägt ausgebildet ist.

11. Kieferimplantat nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Rippenkörper (12; 62) aus Titan be­ steht.

12. Kieferimplantat nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Oberfläche des Rippenkörpers (12; 62) aufgerauht ausgebildet ist.