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Die
Erfindung betrifft eine Horizontalschraube zur lösbaren Verbindung einer zahntechnischen Suprakonstruktion
mit einem Implantataufbauteil bei der Herstellung von implantatgetragenem
Zahnersatz gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Die
sogenannte Implantologie hat bei der Herstellung von Zahnersatz
in den letzten Jahren eine immer größere Bedeutung erlangt. Dies
ist u.a. darauf zurückzuführen, daß einzelne
oder mehrere Zähne
ersetzt werden können,
ohne daß angrenzende,
gesunde Zähne
beschliffen werden müssen,
und daß implantatgetragener
Zahnersatz häufig
fester sitzt als konventionelle Teil- oder Vollprothesen.
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Bekanntlich
besteht implantatgetragener Zahnersatz im wesentlichen aus dem sogenannten Implantat,
einem Implantataufbauteil und der zahntechnischen Suprakonstruktion,
die auch als prothetische Restauration bezeichnet wird und die den
natürlichen
Zahn bzw. die natürlichen
Zähne nachbildet. Bei
den Implantaten handelt es sich um festsitzende Posten, meist in
Form von Schrauben oder Zylindern, die in den Kieferknochen implantiert
werden und dort einwachsen. Implantate sollen die natürlichen
Zahnwurzeln ersetzen. Auf dem Implantat wird dann ein Implantataufbauteil
befestigt. Die in vielen Fällen
rotationsgeschützte
Befestigung erfolgt in der Regel durch Verschraubung mit Halteschrauben,
die in das Implantat im wesentlichen vertikal eingreifen. Die Implantataufbauteile,
die auch als Implantatmesiostrukturen bezeichnet werden, besitzen
die Funktion von Befestigungspfeilern für die eigentliche prothetische Arbeit,
die auf dem Implantataufbauteil befestigt wird. Diese als Suprakonstruktion
oder prothetische Restauration bezeichnete prothetische Arbeit stellt
den eigentlichen Zahnersatz dar, der die natürlichen Zähne ersetzen soll und der beispielsweise
in Form einer Krone oder Brücke
ausgestaltet ist. Bei den Suprakonstruktionen handelt es sich überwiegend
um metallkeramische oder um vollkeramische Suprastrukturen.
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Man
unterscheidet generell zwischen festsitzendem bzw. nur bedingt vom
Zahnarzt abnehmbaren Implantatkonstruktionen einerseits und bewußt abnehmbar
gestaltetem Zahnersatz andererseits. Zur Herstellung von festsitzenden
Implantatkonstruktionen kann beispielsweise das Implantataufbauteil, üblicherweise
nach einer individuellen Formanpassung z.B. durch Fräsen am Implantat
befestigt und die angefertigte Suprakonstruktion durch Zementieren
oder Kleben fest mit dem Aufbauteil verbunden werden.
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In
vielen Fällen
ist es jedoch bei implantatgetragener Prothetik wünschenswert,
daß der
Zahnersatz abnehmbar ausgestaltet ist. Dies kann durch eine lösbare Verbindung
zwischen der zu befestigenden prothetischen Konstruktion (Suprakonstruktion) und
dem Aufbauteil erreicht werden. Diese beispielsweise für Zwecke
der Reparatur jederzeit lösbare
und wiederherstellbare Verbindung wird in zunehmenden Maße über sogenannte
horizonale Verschraubungen mittels für diesen Zweck besonders angepaßter Horizontalschrauben
bzw. Lateralschrauben geschaffen. Deren Schraubrichtung läuft generell
quer, insbesondere mehr oder weniger senkrecht zur Einschraubrichtung
der oben genannten Vertikalhalteschrauben, die die Aufbauteile mit
dem Implantat verbinden. Für
den beschriebenen Verwendungszweck angepaßte Horizontalschrauben haben
einen Schraubenkopfabschnitt, einen daran anschließenden Übergangsabschnitt,
der beispielsweise als Anschlag beim Einschrauben dient, und einen
an den Übergangsabschnitt
anschließenden
Gewindeabschnitt, der in ein entsprechendes Gewinde am Implantataufbauteil
eingreift. Eine von der dem Gewindeabschnitt abgewandten Stirnseite
des Schraubenkopfabschnittes zugängliche
Werkzeugaufnahmeöffnung
dient zur Einführung
eines Schraubendrehwerkzeuges. Bei vielen handelsüblichen
Schlitzschrauben handelt es sich dabei um einen flachen Querschlitz
an der Stirnseite des Schraubenkopfabschnittes.
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Die
deutsche Patentanmeldung
DE
197 55 986 A1 zeigt eine gattungsgemäße Horizontalschraube, welche
Teil eines Abutments ist, das vorkonfektioniert über eine integrierte Horizontalschraube
verfügt.
Die Positionierung und dreidimensionale Lage der Horizontalschraube
ist dabei genau definiert vorgegeben und nicht variirbar. Die Schraube steht
dabei etwa senkrecht zur Längsachse
des Implantats. Ein relativ kurzer Schraubenkopfabschnitt, dessen
Länge kleiner
als sein Durchmesser ist, kann gegebenenfalls gekürzt werden.
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Das
Gebrauchsmuster
DE
295 14 042 U1 zeigt in den
10a und
10b Halteschrauben, die ein industriell
vorgefertigtes Kugelattachment in einer Abutmentgelenkpfanne fixieren.
Mit Hilfe einer konischen Spitze wird eine einseitige Verblockung/Verbolzung
des Kugelattachments erreicht.
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Das
Patent
US 5,527,182 zeigt
in den
4 und
5 Schrauben
zur Verbindung einer zahntechnischen Suprakonstruktion mit einem
Implantataufbauteil. Bei der einseitigen Verschraubung nach dem Schlüssel-Loch-Prinzip
muss eine Schraube genau in eine Nut des Abutments passen. Ein Zweck
der Schraube ist es, Lateralkräfte
von der das Implantataufbauteil haltenden Halteschraube (Abutmentschraube)
abzuwehren. Es werden vorgeformte Teile (Suprakonstruktion und Implantataufbauteil)
miteinander verbunden.
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Während bei
fest zementierten oder geklebten Suprakonstruktionen die Kaukräfte weitgehend gleichmäßig verteilt
sind und eine Spaltbildung zwischen Implantataufbauteil und Suprakonstruktion praktisch
ausgeschlossen ist, kann es bei Verschraubungen im Bereich zwischen
Implantaufbau und Suprakonstruktion leichter zur Spaltbildung kommen. Es
muß also
eine besonders gute Passung von Implantataufbauteil und Suprakonstruktionen
angestrebt werden, um die Wahrscheinlichkeit von Spaltbildung herabzusetzen
und die Horizontalschrauben von auftretenden Kaukräften soweit
wie möglich
zu entlasten.
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Bei
den Horizontalverschraubungen unterscheidet man zwischen sogenannten "einfachen Verschraubungen" und "durchgehenden Verschraubungen". Bei einer einfachen
horizontalen Verschraubung wird die Suprakonstruktion so auf das
mit einem seitlichen Gewinde versehene Implantataufbauteil aufgesetzt,
das eine in der Suprakonstruktion vorgesehene Durchgangsöffnung mit
dem Gewinde im Implantataufbauteil fluchtet. Die Horizontalschraube wird
so eingeschraubt, daß der
Gewindeabschnitt im entsprechenden Gewinde des Aufbauteiles sitzt
und der Schraubenkopf abschnitt im Durchgangsloch der Suprakonstruktion.
Bei dieser einfachen horizontalen Verschraubung werden die Kaukräfte auf
die Schrauben und den in der Suprakonstruktion ausgebildeten Schraubenkanal übertragen,
wobei die Schraube als Sicherung gegen alle auftretenden Kräfte dienen muß. Unter
statischen Gesichtspunkten weit günstiger ist die durchgehende
Verschraubung. Für
deren Vorbereitung werden an der über das entsprechende Aufbauteil
stülpbaren
Suprakonstruktion auf einer Seite ein Durchgangsloch für die Horizontalschraube und
auf der gegenüberliegenden
Seite ein mit dieser Durchgangsöffnung
fluchtendes Gewinde vorgesehen. In einer Wandung des Implanataufbauteils
ist ebenfalls ein Gewindeloch vorgesehen. Die Suprakonstruktion
wird so aufgesetzt, daß die
genannten Öffnungen
miteinander fluchten und anschließend wird eine geeignet lange
Horizontalschraube so eingeschraubt, daß der Gewindeabschnitt durch
die miteinander fluchtenden, idealerweise kongruenten Gewindelöcher von
Implantataufbauteil und Suprakonstruktion greift und daß der Schraubenkopfabschnitt an
der dem Gewinde in der Suprakonstruktion gegenüberliegenden Seite in der Suprakonstruktion
angeordnet ist. Diese Verschraubungsart kommt bezüglich der
Kräfteverteilung
einer Zementierung sehr nahe. Bewegungen zwischen Suprakonstruktion
und Aufbauteil sind bei präziser
Passung nicht möglich. Die
durchgehende Verschraubung sichert die Versorgung nach dem Prinzip
der Zuggurtung im wesentlichen nur noch gegen Zugkräfte.
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Die
formpräzise
Herstellung und lagerichtige Anordnung von Gewindelöchern und
gewindefreien Löchern
zur Aufnahme der Horizontalschrauben ist lange Zeit technisch sehr
aufwendig gewesen. Herkömmlich
wird bei Aufbauteilen aus mechanisch schlecht bearbeitbarem Material
zur Erzeugung des Aufbauteilgewindes eine mit Innengewinde versehene
Hülse (tube)
in eine lagerichtige Bohrung des Aufbauteils eingebracht. Das zur
Durchführung
der Halteschraube durch die Suprakonstruktion erforderliche Durchgangsloch
ist in einem Platzhalterring vorgesehen, der aus einem angußfähigen Material
besteht, um sich mit dem Material der Suprakonstruktion zu verbinden.
Der Platzhalterring muß während der
Herstellung der Suprakonstruktion im Wachsformverfahren während der
Wärmebehandlung
durch geeignete Fixelemente lagefest gehalten werden, bis der Platzhalterring
in die Suprakonstruktion eingebunden ist. Trotz des großen Aufwandes
sind die erzielten Resultate hinsichtlich Paßgenauigkeit und Funktion häufig unbefriedigend.
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Eine
deutliche Verbesserung läßt sich
durch ein neueres Verfahren erreichen, mit dessen Hilfe individuelle
feinmechanische Strukturen mit einer Passung herstellbar sind, wie
sie bisher nur von industriell gefertigten Teilen bekannt war. Diese
individuell, d.h. für
jeden Einzelfall gesondert herstellbaren Konstruktionsteile werden
durch galvanische Abscheidung erzeugt (Galvanoforming). Bei der
Vorbereitung von Horizontalverschraubungen kann beispielsweise wie
folgt verfahren werden. Zunächst
wird die zu verwendende Horizontalschraube in das für sie vorgesehene
Gewinde am Implantataufbauteil eingeschraubt. Anschließend wird
galvanisch eine dünne Galvanogoldschicht
um das Aufbauteil und gleichzeitig um herausstehende Teile der eingeschraubten Horizontalschraube
herum abgeschieden. Auf diese Weise kann insbesondere eine den Schraubenkopfabschnitt
umgebende Hülse
geformt werden, die in Bezug auf Position und Ausrichtung optimal
an die individuelle Anordnung von Gewinde und eingesetzer Horizontalschraube
angepaßt
ist. Um diese Hülse
wird in nachfolgenden Verfahrensschritten der Rest des Materials
der Suprakonstruktion geformt. Die galvanisch hergestellte Hülse benötigt während dieses
Prozesses im Gegensatz zu den herkömmlichen Platzhalterringen
keine gesonderte Fixierung und ermöglicht darüber hinaus Spaltbreiten zwischen Hülse und
Halteschraube von typischerweise 5 bis 10 μm.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Horizontalhalteschraube
vorzuschlagen, die bei einfacher Handhabung die Herstellung von
funktional und ästhetisch
besonders günstigen,
haltbaren Horizontalverschraubungen ermöglicht. Insbesondere soll eine
Horizontalschraube geschaffen werden, die besonders vorteilhaft
in Kombination mit den genannten, galvanisch geformten Mesostrukturelementen
verwendbar ist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe schlägt
die Erfindung eine Horizontalschraube mit den Merkmalen von Anspruch
1 vor. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der Wortlaut sämtlicher
Ansprüche
wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
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Eine
erfindungsgemäße Horizontalschraube der
eingangs beschriebenen Art zeichnet sich dadurch aus, daß der Schraubenkopfabschnitt
eine Länge
hat, die derart groß bemessen
ist, daß die
Horizontalschraube durch Materialabtrag, insbesondere im Stirnbereich
des Schraubenkopfabschnittes, an eine Außenkontur einer zu haltenden
Suprakonstruktion anpaßbar
ist. Der Schraubenkopfabschnitt ist also bewußt derart lang gehalten, daß er im
eingeschraubten Zustand in der Regel über die Außenkontur der Suprakonstruktion
hinausragt. Durch Materialabtrag des über die Kronenkontur hinausragenden Teils
kann dann eine ideale Anpassung der Halteschraubenform an die individuelle
Einbausituation vorgesehen werden. Der Schraubenkopf ist also individualisierbar
und kürzbar.
Die im Vergleich zu herkömmlichen,
für diesen
Verwendungszweck vorgesehenen Schrauben große Schrauben kopflänge kann
vorteilhaft so bemessen sein, daß sie mehr als das 1,5fache,
insbesondere zwischen dem zweifachen und dem dreifachen des Schraubenkopfdurchmessers
und/oder mehr als 40 % oder 50 % der Gesamtlänge der Halteschraube beträgt. Absolut
gesehen kann die Schraubenkopflänge
mehr als 2 oder 3 mm betragen, insbesondere kann sie zwischen ca.
3 und ca. 5 mm liegen, also deutlich größer sein als übliche Verblendungsaufbaudicken.
Dies schafft in praktisch jedem Anwendungsfeld die Möglichkeit, durch
geeigneten Materialabtrag einen bündigen Abschluß zwischen
der durch Bearbeitung zu gestaltenden Schraubenkopfstirnfläche und
der daran anschließenden
Außenkontur
der Suprakonstruktion zu schaffen.
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Weiterhin
zeichnt sich die Horizontalschraube, die sich besonders zur Verwendung
als Horizontalhalteschraube für
durchgehende Verschraubungen anbietet, dadurch aus, daß sich an
der dem Schraubenkopfabschnitt abgewandten Seite an den Gewindeabschnitt
ein rotationssymmetrischer, insbesondere zylindrischer Fortsatz
anschließt.
Dessen Durchmesser kann dem Kerndurchmesser des daran anschließenden Gewindeabschnitts
entsprechen und beispielsweise bei ca. 1 mm liegen. Die Länge des
Fortsatzes ist typischerweise größer als
die Länge
des Gewindeabschnittes und/oder größer als ca. 1 mm. Besonders
vorteilhaft sind Längen
dieses Pinfortsatzes von mehr als 2 mm, beispielsweise von ca. 2,5
mm. Ein derartiger Fortsatz kann für zusätzliche Retension in bukkalen
Segmenten sorgen, also auf der Wangenseite einer Restauration. Die
vorteilhaft große
Länge des
Fortsatzes erlaubt, ähnlich
wie die große
Länge des
Schraubenkopfabschnittes, eine individuelle Längenanpassung der Halteschraube
an die jeweilige Einbausituation durch Beseitigung überstehender
Fortsatzabschnitte bei eingebauter Halteschraube. Durch den Pinfortsatz
kann auch das "Einfädeln" der Schraube in
ein Gewindeloch erleichtert werden.
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Eine
bevorzugte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, daß die Werkzeugaufnahmeöffnung eine
zur Werkzeugaufnahme und zur Schraubenbetätigung wirksame Aufnahmetiefe
hat, die deutlich größer ist
als bei herkömmlichen
Schrauben. Die Aufnahmetiefe kann insbesondere in der Größenordnung
der Länge
des Schraubenkopfabschnittes liegen. Es ist auch möglich, daß die Werkzeugaufnahmeöffnung nicht
die volle Länge
des Schraubenkopfabschnittes einnimmt oder daß sie bis in den Bereich des
anschließenden Übergangsabschnittes
hineinreicht. Durch die tiefe Werkzeugaufnahme kann gewährleistet
werden, daß auch
nach Materialabtrag an der Schraubenkopfstirnseite in der dann individualisierten
Halteschraube noch eine Werkzeugaufnahmeöffnung vorhanden ist, deren
Tiefe ausreicht, um die Halteschraube zuverlässig zu betätigen und ggf. mittels eines
eingeführten
Schraubendrehwerkzeuges sicher zu führen. Eine wirksame Werkzeugeinführung ist
also nach Individualisierung der Halteschraube ohne weitere Nacharbeiten
an der Halteschraube jederzeit möglich.
Als besonders vorteilhaft haben sich Aufnahmetiefen erwiesen, die
mehr als das 1,5-fache, insbesondere zwischen dem 2-fachen und dem 3-fachen
des Schraubenkopfdurchmessers betragen. Typische Aufnahmetiefen
können
somit insbesondere im Bereich oberhalb von 1 mm liegen und insbesondere
zwischen ca. 2 mm und 5 mm betragen.
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Bei
den herkömmlichen,
als Schlitzschrauben ausgebildeten Horizontalschrauben, bei denen die
Werkzeugaufnahme ein quer über
die gesamte Schraubenstirnseite gehender Schlitz ist, hat sich gezeigt,
daß diese
bei der Nachsorge einem erhöhtem Verschleiß im Schraubenschlitzbereich
unterliegen. Die Schraubenbacken können beim Ein- und Ausschrauben
auseinandergedrückt
werden, wodurch es zu Beschädigungen
im Bereich des Schraubenkanals kommen kann. Bei bevorzugten Ausführungsformen
erfindungsgemäßer Halteschrauben
ist daher vorgesehen, daß die
Werkzeugaufnahmeöffnung
in Umfangsrichtung des Schraubenkopfabschnittes umschlossen ist
und einen unrunden, insbesondere sechseckigen Querschnitt hat.
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Derartige
beispielsweise mit einem Innensechskant ausgestattete Horizontalhalteschrauben
sind nicht nur auch bei vielfacher Betätigung formstabil, sondern
sie lassen sich auch dadurch sehr einfach handhaben, daß die Schraube
zur Handhabung und Führung
im wesentlichen spielfrei auf ein entsprechendes Schraubendrehwerkzeug, wie
einen Sechskant-Imbusschlüssel, aufgesteckt werden
kann. Auch andere unrunde Querschnitte, wie beispielsweise dreieckige,
viereckige, sternförmige
o.dgl., sind möglich.
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Der
anschließend
an den Schraubenkopfabschnitt, vorzugsweise einstückig mit
diesen ausgebildete Übergangsabschnitt
kann jede geeignete Form aufweisen, die zu einer Verjüngung zwischen Schraubenkopfabschnitt
und Gewindeabschnitt führt. Es
ist bevorzugt, wenn der Übergangsabschnitt
im wesentlichen konisch ist, wobei sich Konuswinkel zwischen ca.
209° und
ca. 50°,
insbesondere bei ca. 30° als
besonders vorteilhaft herausgestellt haben. Typische Längen können im
Bereich zwischen ca. 1 und ca. 2 mm, insbesondere bei ca. 1,2 mm
liegen. Derartige Übergangsabschnitte
bilden einerseits eine zuverlässige
Anschlagsbegrenzung für
die Einschraubtiefe und lassen andererseits ein Herauslösen der
Schraube aus galvanisch hergestellten Hülsen problemlos zu.
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Der
Gewindeabschnitt ist, wie bereits erwähnt, bei bevorzugten Ausführungsformen
normalerweise deutlich kürzer
als der Schraubenkopfabschnitt. Typische Gewindelängen können im
Bereich von ca. 1,5 mm bis ca. 2,5 mm und insbesondere bei ca. 2
bis 2,1 mm liegen. Bei typischen Außengewindedurchmessern von
ca. 1,4 mm und Kerndurchmesser von ca. 1 mm ergibt sich ein guter
Kompromiß zwischen
möglichst
kleiner Baugröße und ausreichender
Festigkeit.
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Erfindungsgemäße Halteschrauben
können aus
jedem geeignetem, vorzugsweise metallischem, Material hergestellt
werden, das einerseits die für
die Haltefunktion erforderliche mechanische Festigkeit und andererseits
die für
die Anwendung im Mundraum unabdingbare Biokompatibilität mitbringt. Insbesondere
kann es so sein, daß die
Horizontalschraube einstückig
aus einer hochgoldhaltigen Legierung hergestellt ist, die insbesondere
nur die Legierungsbestandteile Gold, Titan und Iridium aufweist.
Ein bevorzugtes Material hat Massenanteile von ca. 97,7 % Gold,
ca. 1,8 % Titan und ca. 0,5 % Iridium. Dieses Material ist nicht
nur äußerst körperfreundlich
bzw. biokompatibel, sondern es paßt aufgrund seiner intensiver
Gelbfärbung
auch hervorragend farblich zu den eingangs beschriebenen, durch Galvanoforming
herstellbaren Hülsenelementen,
die den Schraubenkanal bilden können.
Zur Vermeidung von korrosionsfördernden
Lokalelementen zwischen Horizontalschraube und Implantataufbauteil
werden zweckmäßig die
Halteschraube und das zugehörige Implantataufbauteil
aus dem gleichen Material gefertigt.
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Besonders
für die
Verwendung im Zusammenhang mit den eingangs beschriebenen, durch galvanische
Abscheidung erzeugbaren Umhüllungsstrukturen
hat es sich als für
das Herauslösen
der Schraube sehr vorteilhaft herausgestellt, wenn die Oberflächen von
Schraubenkopf abschnitt, Übergangsabschnitt
und/oder Fortsatz sehr glatt sind, z.B. mit Rauhigkeitswerken zwischen
1 μm und
2 μm.
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Die
Erfindung umfaßt
weiterhin ein Set bzw. einen Satz von Komponenten für ein dentales
Implantatsystem, der mindestens eine Halteschraube nach der Erfindung
aufweist. Bei derartigen Sets können
vorzugsweise mindestens zwei erfindungsgemäße Halteschrauben vorgesehen
sein, wobei sich die Halteschrauben hinsichtlich der Abmessungen,
insbesondere der Länge
des Schraubenkopfabschnittes, den Abmessungen und/oder der Länge des
Gewindes und/oder dem Vorhandensein und ggf. den Dimensionen eines
an den Gewindeabschnitt anschließenden Fortsatzes unterscheiden
können. Dann
kann für
jede Anwendung diejenige Horizontalhalteschraube ausgewählt werden,
die zur Anpassung an den individuellen Einsatzort das geringste Ausmaß an Materialabtrag
bzw. die Möglichkeit
einer einfachen oder durchgehenden Verschraubung statt.
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Die
beschriebenen Merkmale und weitere Merkmale der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
in Verbindung mit den abhängigen
Ansprüchen
und den Zeichnungen. Hierbei können
die einzelnen Merkmale jeweils für
sich oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein.
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Es
zeigen:
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1 Eine
Seiteneinsicht im teilweisen Längsschnitt
einer nicht zur beanspruchten Erfindung gehörenden kurzen Halteschraube;
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2 eine
Seitenansicht im teilweisen Längsschnitt
durch eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen langen
Halteschraube mit einem zylindrischen Stiftfortsatz am Gewindeabschnitt;
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3 einen
schematischen Vertikalschnitt durch ein Implantataufbauteil mit
eingeschraubter kurzer Halteschraube und galvanisch aufgetragener Oberflä chenbeschichtung
zur Erläuterung
einer einfachen Lateralverschraubung;
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4 einen
schematischen Vertikalschnitt durch ein Implantataufbauteil mit
einer eingeschraubten langen Halteschraube mit Stiftfortsatz und
galvanisch aufgetragener Oberflächenbeschichtung
zur Erläuterung
einer durchgehenden Lateralverschraubung.
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In 1 ist
in teilweisem Längsschnitt
eine Seiteneinsicht einer nicht zur beanspruchten Erfindung gehörenden Horizontalschraube 1 gezeigt,
die einstückig
aus einer hochgoldhaltigen Edelmetallegierung mit ca. 97,7 Gewichtsprozent
Gold, ca. 1,8 Gewichtsprozent Titan und ca. 0,5 Gewichtsprozent Iridium
hergestellt ist. Sie hat eine Gesamtlänge von ca. 7,5 mm und weist
im wesentlichen drei bezüglich Form
und Funktion unterschiedliche Abschnitte auf. Ein Schraubenkopfabschnitt 2 hat
auf einer Länge von
ca. 3,2 mm eine kreiszylindrische Mantelfläche mit ca. 2 mm Durchmesser
hoher Zylindrizität,
d.h. sehr geringen Gestaltsabweichungen von der idealen Kreiszylinderform
in der Größenordnung
von nur einem oder wenigen μm.
Die Mantelfläche
ist bei einem arithmetischen Mittenrauhwert (Rauheit) in der Größenordnung
zwischen ca. 1 μm
und ca. 2 μm (Rauhigkeitsgrad
N7) sehr glatt. An den nahezu ideal kreiszylindrischen Schraubenkopf
abschnitt schließt sich
eine kegelstumpfförmiger Übergangsabschnitt 3 mit
einer Länge
von ca. 1,2 mm an, der eine vergleichbar glatte Oberfläche hat
und dessen konische Form durch einen Konuswinkel von ca. 30° gekennzeichnet
ist. An den Übergangsabschnitt
schließt sich,
nach einem im gezeigten Schnitt V-förmigen Radialeinstich
ein Gewindeabschnitt 4 an, dessen Länge in der Mitte des V-förmigen Einstiches
bis zur vorderen Stirnseite 5 der kurzen Haltschraube etwa 2,1
mm beträgt
und der im Bereich der Stirnfläche 5 mit
einer 45°-Phase von ca. 0,1
mm Länge
abschließt.
Das Gewinde hat Gewindegröße M 1,4
mit einem Außendurchmesser
von 1,4 mm und einem Kerndurchmesser von ca. 1 mm.
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Im
Schraubenkopfabschnitt 2 verläuft eine von der der Stirnfläche 5 gegenüberliegenden,
ebenen Stirnfläche 6 zugängliche
Werkzeugaufnahmeöffnung 7,
die der Einführung
eines geeigneten Schraubendrehwerkzeuges in den Schraubenkopfabschnitt
der Horizontalschraube dient. Die generell sacklochförmige Werkzeugaufnahmeöffnung reicht
von ihrer Öffnung
im Bereich der Stirnseite 6 bis in den konischen Übergangsabschnitt 3 hinein und
hat auf der gesamten Länge
des Schraubenkopfabschnittes einen regelmäßigen Sechskantquerschnitt,
in den ein Sechskant-Imbusschlüssel
mit Schlüsselweite
0,9 mm im wesentlichen spielfrei einführbar ist. Die Innensechskant-Werkzeugaufnaheöffnung hat
im Vergleich zu herkömmlichen
Schraubenschlitzen zum einen den Vorteil, daß die Geometrie auch bei mehrfacher
Betätigung
im wesentlichen erhalten bleibt und die Schraube nicht aufweitet.
Außerdem
kann die Schraube nur bei eingestecktem Schraubwerkzeug mit Hilfe
des Schraubwerkzeugs auch an schwer zugänglichen Stellen zuverlässig und
sicher geführt
werden, ohne vom Werkzeug abzufallen. Die außergewöhnlich große Tiefe des Innensechskants
ermöglicht
es, daß die
Schraube auch nach Kürzung
des Schraubenkopfabschnitts beispielsweise auf die Hälfte oder
ein Viertel seiner Länge
weiterhin eine Innensechskant-Werkzeugaufnahmeöffnung besitzt,
so daß auch
die fertig bearbeitete Halteschraube jederzeit ohne Nachbearbeitung betätigbar bleibt.
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Die
in 2 gezeigte Ausführungform einer langen Horizontalschraube 10 unterscheidet
sich von der kurzen Horizontalschraube gemäß 1 abgesehen
von kleinen Längenunterschieden
bzw. Schraubenkopfabschnitt, Gewindeabschnitt und Werkzeugaufnahmetiefe
vor allem dadurch, daß bei der
langen Horizontalschaube auf der dem Schraubenkopfabschnitt 2 abgewandten
Seite des Gewindeabschnitts 4 noch ein ca. 2,5 mm langer,
kreiszylindrischer Fortsatz 11 mit einem dem Kerndurchmesser
des Gewindeabschnitts 4 entsprechenden Durchmesser von
ca. 1 mm vorgesehen ist. Dieser ist, wie die Mantelfläche des
Schraubenkopfabschnittes 2, annähernd ideal kreiszylindrisch
und oberflächlich
so glatt wie der Schraubenkopfabschnitt 2. Der Pinfortsatz
oder Stiftfortsatz 11 kann einer leichteren Handhabung
der Schraube dienen, indem er deren Führung und Einfädelung in
entsprechende Bohrungen am Implantataufbauteil erleichtert. Wie
anhand von 4 noch erläutert, kann der zylindrische
Stiftteil 11 bei durchgehenden Verschraubungen vor allem
auch zusätzliche
Retension und eine gewisse Haltefunktion vor allem in den wangenzugewandten,
d.h. bukkalen Segmenten des Implantataufbauteiles ermöglichen.
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Anhand
der 3 und 4 werden nun bevorzugte Arten
der Verwendung von Horizontalschrauben erläutert. 3 zeigt
einen Vertikalschnitt durch ein Implantataufbauteil 15,
das häufig
auch als Fräspfosten
bezeichnet wird und das aus der gleichen Gold-Titanlegierung besteht
wie die Halteschrauben 1 und 10. Diese Materialzusammensetzung
(97,7 % Gold, 1,8 % Titan und 0,5 % Iridium) bietet hohe mechanische
Festigkeitswerte, ist leicht fräsbar
für individuelle
Formanpassung und zeigt in biologischer Hinsicht keine Spaltkorrosion,
nur sehr geringe Plaqueaffinität
und verursacht keine Weichgewebsirritationen. Der Fräspfosten
hat einen zentrischen, vertikalen Schraubenkanal 16 zur
Einführung einer
(vertikalen) Halteschraube 17, mit der die Mesostruktur 15 auf
ein Implantat 18 oder ein entsprechendes Modell aufschraubbar
ist.
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Wenn
eine (gestrichelt angedeutete) Suprakonstruktion 20, beispielsweise
eine Krone, mittels einer einfachen Horizontalverschraubung auf
dem Implantataufbauteil befestigt werden soll, wird zunächst an
einer Stelle am Umfang des Fräspfostens
eine etwa horizontal verlaufende und von außen bis zum Schraubenkanal 16 durchgehende
Gewindebohrung 20 erzeugt. In dieses Gewinde wird dann
eine kurze Horizontalschraube 1 vom in 1 gezeigten
Typ bis zum Anschlag angeschraubt, wobei der konische Übergangsabschnitt 3 als
Anschlagsfläche
dient. Anschließend
wird auf diesen Aufbau bei eingeschraubter Horizontalschraube 1 durch
galvanische Abscheidung eine ca. 0,2 bis 0,3 mm dicke, aus hochreinem Galvanogold
mit einer Reinheit von mehr als 99,9 % bestehende Abscheidungsschicht 21 aufgebracht. Dieses
Material ist weitgehend frei von Oberflächenoxiden und das Metallgefüge ist frei
von Poren oder Lunkern. Typische Härten liegen im Bereich von
ca. 120 HV, was der mehrfachen Härte
von gegossenem Feingold entspricht. Die Schicht 21 hat
einen sattgelben Farbton. Bei geeigneter Verfahrensführung legt sich
die galvanische Goldschicht nicht nur als kappenförmiges Dentalprothetikteil 22 um
den kegelstumpfförmigen
Abschnitt des Fräspfostens,
sondern es wird ebenfalls um den nach außen herausragenden Teil der
Halteschraube 1 eine zylinderhülsenförmige Schicht 23 erzeugt,
deren Innenkontur im wesentlichen der Außenkontur der eingeschraubten Halteschraube
entspricht und die sich praktisch spaltfrei um die Halteschraube
legt. Durch die galvanische Abscheidung wird also ein hochkomplexes Mesostrukturteil
geschaffen, das im wesentlichen aus einem kappenförmigen Abschnitt 22 und
einem einstückig
mit diesem ausgebildeten, seitlich etwa horizontal abragenden Hülsenabschnitt 23 besteht, dessen
Form und Ausrichtung von den individuellen Gegebenheiten der dargestellten
Einschraubposition bestimmt ist. Die axiale Länge der Hülse wird im wesentlichen so bemessen,
daß sie
der Dicke der auf den kappenförmigen
Abschnitt aufgetragenen Verblendungsschicht entspricht.
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Nach
Vollendung der galvanischen Abscheidung kann in einem nächsten Arbeitsschritt
die Halteschraube 1 unter Verwendung eines geeigneten Sechskant-Imbusschlüssels aus
der gezeigten Anordnung herausgeschraubt werden. Dies ist dank der präzisen Rotationssymmetrie
der an das Gewinde anschließenden
Teile der Halteschraube 1 sowie der extrem glatten Oberflächen dieser
Abschnitte ohne Verbiegung der sie umgebenden Galvanogoldschicht möglich. In
einem nächsten
Arbeitsschritt wird dann, nach Abnahme der galvanisch hergestellten,
selbsttragenden, zusammenhängenden
Kappen-Hülsenstruktur
das keramische Material der Suprakonstruktion 19 auf das
Goldgerüst
aufgetragen. Dabei dient der angeformte Hülsenabschnitt 23 als
Platzhalter, der einen Schraubenkanal für die zur Befestigung der Suprakonstruktion
später
wieder einzuschraubende Horizontalschraube freihält. Mach Fertigstellung der Metall/Keramik-Suprakonstruktion
wird diese dann lagerichtig wieder so auf das Implantataufbauteil
aufgesetzt, daß sie
durch die gleiche Halteschraube, die auch als formgebende Halteschraube
bei der galvanischen Abscheidung diente, am Implantataufbauteil fixiert
werden kann. Durch die individuelle Anpassung von Form und Lage
der Hülse 23 an
die Halteschraube ist eine praktisch spaltfreie Einschraubung und
ein präziser
Sitz gewährleistet.
Anschließend können Teile
des Schraubenkopfabschnittes, die über die Außenkontur der Suprakonstruktion
hinausragen, durch Abschleifen oder Fräsen beseitigt werden, so daß die eingeschraubte
Horizontalschraube bündig
mit der Suprakonstruktionsaußenkontur
abschließt.
Neben der hervorragenden geometrischen Passung ist dank der vorteilhaften
Zusammensetzung der Halteschraube auch eine ideale farbliche Anpassung
der Horizontalschraube an die ebenfalls sattgelbe Galvanoschicht
gewährleistet.
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Die
gleichen Vorteile ergeben sich auch bei der Herstellung von durchgehenden
Horizontalverschraubungen, wie sie anhand 4 erläutert werden.
Das dortige Implantataufbauteil 25 hat auf seiner zungenzugewandten
Seite eine horizontale, zylindrische Durchgangsbohrung 26 und
auf der bezogen auf den vertikalen Schraubenkanal gegenüberliegenden,
bukkalen Seite einen mit der Bohrung 26 fluchtenden Durchgangskanal 27,
der in seinem Außenabschnitt
zylindrisch ist und an seinem inneren Ende einen kurzen Gewindeabschnitt 28 mit
einigen Gängen
hat. Zur Vorbereitung einer durchgehenden Horizontalverschraubung
wird nun eine lange Horizontalschraube vom in 2 gezeigten
Typ von der Seite der zylindrischen Durchgangsbohrung 26 her
in das Implantat horizontal eingeführt und dann bis zum Anschlag
in den Gewindeabschnitt 28 eingeschraubt. Der beim Einsetzen
der Schraube als Einführhilfe und
später
als Einschraubhilfe dienende Pinfortsatz 11 ragt dann mehr
oder weniger weit aus der bukkalen Seite der Zylinderöffnung 27 heraus
und kann durch Schleifen oder Fräsen
so abgelängt
bzw. gekürzt
werden, daß er
entweder mit der Außenkontur des
Fräspfostens
bündig
ist oder wie in 4 gezeigt, zur Bildung eines
nach außen
gewölbten
Haltevorsprungs etwas über
diese hinausragt. Anschließend
wir bei eingeschraubter Halteschraube der bereits beschriebene galvanische
Abscheidevorgang durchgeführt,
durch den eine Gold-Deckschicht 29 geschaffen
wird, die in der dargestellten weise sowohl den Implantataufbau 25 als
auch die während der
Galvanisierung freiliegenden Abschnitts der Horizontalschraube umgibt.
Auch hier wird also bei eingeschraubter Halteschraube durch die
galvanische Schicht u.a. ein ideal an die Außenkontur der Halteschraube
angepaßter
Schraubenkanal erzeugt, in den die Halteschraube nach Fertigstellung
der Suprakonstruktion vollständig
ausfüllend
hineinpaßt.
In einem letzten Arbeitsschritt kann, wie bereits beschrieben, der herausragende
Teil des Schraubenkopfabschnittes durch Kürzung noch an die Außenkontur
der Suprakonstruktion 30 angepaßt werden.