DE202006001796U1

DE202006001796U1 - Zahnimplantat

Info

Publication number: DE202006001796U1
Application number: DE200620001796
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-02-04
Filing date: 2006-02-04
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2016-02-05

Abstract

Zahnimplantat
bestehend aus einem Basiskörperteil (1) und einem Kopfteil (2), die beide aus Keramikmaterial hergestellt sind, wobei
das Basiskörperteil (2) zylindrisch ausgebildet ist und in eine Bohrung in einem Kieferknochen für eine Einheilung einsetzbar ist,
das Kopfteil (3) auf das Basiskörperteil (2) aufsteckbar ist, wozu das Basiskörperteil (2) an seinem koronalen Ende eine axiale Einstecköffnung (5) mit einer Steck- und Verdrehsicherungskontur und das Kopfteil (3) einen zugeordneten Steckfortsatz (12) mit einer entsprechenden Positivform für eine formschlüssige Steckverbindung aufweist, und
das Kopfteil (3) und das Basiskörperteil (2) miteinander mit einer Schraubverbindung verbindbar und in Axialrichtung fixierbar sind dergestalt, dass im Kopfteil (3) und durch den Steckfortsatz (12) eine axiale Durchgangsbohrung (15) mit einem abgestuften Anlagebund (16) angebracht ist, sowie die Einstecköffnung (5) am Basiskörperteil (2) an ihrem Boden eine axiale Gewindebohrung (9) aufweist und dass eine Schraube (17) durch das Kopfteil (3) hindurch in die Gewindebohrung...

Description

Die Erfindung betrifft ein Zahnimplantat nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bekannte Zahnimplantate ( DE 195 34 979 C1 ; DE 41 27 839 A1 ; DE 40 28 855 A1 ) bestehen aus einem Basiskörperteil und einem ein- oder mehrteiligen Kopfteil. Das Basiskörperteil ist zylindrisch, meist mit einem Außengewinde ausgebildet und wird in eine Bohrung eines Kieferknochens implantiert. Nach einer Einheilung im Kieferknochen wird das Kopfteil formschlüssig auf das Basiskörperteil aufgesteckt, Dazu sind am koronalen Ende des Basiskörperteils eine axiale Einstecköffnung mit einer Steck- und Verdrehsicherungskontur und am Kopfteil ein zugeordneter Steckfortsatz mit einer entsprechenden Positivform für eine formschlüssige Steckverbindung angebracht. Zudem werden das Kopfteil und das Basiskörperteil über eine axiale Schraubverbindung miteinander verbunden und axial fixiert. Am Kopfteil ist zur Vervollständigung eines Zahnersatzes eine individuell gestaltete Zahnverblendung anbringbar.
Die vorstehenden Zahnimplantate aus Basiskörperteilen und Kopfteilen sind aus Edelmetallen, insbesondere aus Titan, hergestellt. Die Steck- und Verdrehsicherungskonturen bestehen aus Mehrkantkonturen, insbesondere aus 12-Kant-, 8-Kant- oder 6-Kantkonturen und/oder aus relativ kleinen Formschlussnasen und zugeordneten Formschlussnuten. Solche kleinförmigen Ausformungen an den ohnehin kleinen Implantatteilen sind bei den verwendeten Metallmaterialien, insbesondere bei Titan, ohne Probleme möglich, so dass hier weite Gestaltungsspielräume für die Ausbildung von Steck- und Verdrehsicherungskonturen gegeben sind.
Es ist allgemein bekannt, dass Keramikmaterialen gegenüber Titanmetall eine verbesserte Biokompatibilität und höhere Stabilität aufweisen. Es wurde daher bereits vorgeschlagen, das Basiskörperteil und/oder das Kopfteil eines Zahnimplantats aus Keramikmaterial, insbesondere aus Zirkonoxid, herzustellen. Dabei werden die Gestaltungsmerkmale der metallischen Implantate, insbesondere auch die relativ kleinräumigen, scharfkantigen Steck- und Verdrehsicherungskonturen für keramische Zahnimplantate einfach übernommen, was jedoch zu Herstellungsproblemen und Stabilitätsproblemen führen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein gattungsgemäßes Zahnimplantat aus Keramikmetall vorzuschlagen, welches bei guter Stabilität einfach herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß Anspruch 1 ist die Form der Einstecköffnung mit ihrer Steck- und Verdrehsicherungskontur im Basiskörperteil sowie die entsprechende Positivform am Steckfortsatz des Kopfteils durch eine axiale Zylinderform mit einem Zylinderlängsabschnitt (in einer Draufsicht entsprechend einem Kreisabschnitt) ausgebildet.
Bei einer solchen Ausgestaltung ist es möglich, ungünstige Kraftspitzen im Keramikmaterial durch Vermeidung von scharfkantigen Eckübergängen und durch möglichst dickwandige Bereiche auch im Bereich der Einstecköffnung zu reduzieren. Die Gefahr von möglichen Brüchen oder Ausbrüchen am relativ spröden Keramikmaterial, insbesondere beim Zusammenschrauben des Ba siskörperteils und des Kopfteils wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung, die zu keinen lokalen Materialüberlastungen führen kann, vermieden.
Die Herstellung des Basiskörperteils und des Kopfteils erfolgt, wie in Anspruch 8 erläutert, durch Fräsen aus vorgesinterten Rohlingen aus Grün-Zirkon und einen anschließenden Sintervorgang in einem Sinterofen. Dabei schrumpft durch den Sinterprozess das Material um ca. 30%. Für die erforderliche hohe Passgenauigkeit zwischen dem Basiskörperteil und dem Kopfteil ist daher die Schrumpfrate schon bei der Herstellung der Teile aus dem Grün-Zirkon genau zu berücksichtigen. Je komplizierter die geometrischen Formen und Übergänge an den Teilen sind, umso komplizierter ist die Herstellung der noch nicht fertig gesinterten Frästeile unter Berücksichtigung der späteren Schrumpfung. Eine exakte, präzise Nachbearbeitung der fertig gesinterten Teile ist wegen deren extremer Endhärte praktisch nicht durchführbar.
Mit der erfindungsgemäßen Gestaltung der Steck- und Verdrehsicherungskontur liegen weitgehend gleich starke Wandabschnitte mit relativ flachen Gestaltübergängen vor, die einen insgesamt weitgehend gleichmäßigen Schrumpfvorgang bedingen. Dadurch sind einerseits die Berechnungen ausgehend von der gewünschten Gestalt des fertig gesinterten Teils für die Gestalt des Frästeils relativ einfach und am Frästeil treten relativ einfache, gerade und damit einfach herstellbare Formen auf.
Insgesamt trägt somit die erfindungsgemäße Form zu einer vereinfachten Herstellbarkeit und verbesserten Stabilität des Basiskörperteils und des Kopfteils bei.
Der Zylinderabschnitt soll für eine ausreichende Verdrehsicherung nicht zu klein gewählt werden, jedoch für möglichst flache Übergänge zum angrenzenden Kreisbogen kleiner als ein Halbkreis sein. Es wird daher mit Anspruch 2 vorgeschlagen, dass der Zentriwinkel für den Zylinderlängsabschnitt in einem Bereich von 100° bis 40°, bevorzugt in einem Bereich von 70° bis 50° und einer besonders bevorzugten Ausführungsform bei 60° liegt. Bei dieser Ausführungsform mit einem Zentriwinkel von 60° ergibt sich ein relativ flacher Übergangswinkel zum anschließenden Kreisbogen von ca. 115° und die Größe des Zylinderlängsabschnitts bewirkt eine genaue Führung in Verbindung mit einer optimalen Verdrehsicherheit.
Für eine weitere Vergleichmäßigung der Kantenübergänge und damit einer weiteren Reduzierung von ungünstigen Kraftspitzen und lokalen Materialbelastungen wird mit Anspruch 3 vorgeschlagen, dass die Übergangskante von der Zylinderform zum Zylinderlängsabschnitt (entsprechend in einer Draufsicht der Übergang von der Kreissehne zum Kreisbogen) mit einer Fase gebrochen und/oder abgerundet ausgeführt ist.
Das Basiskörperteil kann in an sich bekannter Weise nach Anspruch 4 als Einschraubteil mit einem Außengewinde ausgeführt sein. Grundsätzlich können auch andere bekannte Außenkonturen von Basiskörperteilen verwendet werden.
Nach Anspruch 5 ist die Form des Basiskörperteils vorzugsweise nach oben konisch erweitert. Der Kreisdurchmesser der oberen Endfläche des Basiskörperteils entspricht dem Kreisdurchmesser der Anlageringfläche des Kopfteils, wobei die gegenseitigen Anlageflächen eben aufeinander liegen. Auch diese ebenen Anlagefächen ohne sonst übliche überlappende Bundkonturen, tragen dazu bei durch eine gleichmäßige Flächenpressung Kraftspitzen zu verhindern und die Teile für die Schrumpfungsberechnung sowie die Herstellung entsprechend der vorstehenden Ausführungen einfach zu halten.
Nach Anspruch 6 soll sich das Kopfteil ausgehend von der Anlageringfläche konisch nach oben hin verjüngen, wodurch ein geeigneter Ansatz für die Anbringung einer individuellen Zahnverblendung geschaffen ist.
Als bevorzugtes Keramikmaterial für das Basiskörperteil und das Kopfteil wird nach Anspruch 7 Zirkonoxid (ZrO₂) vorgeschlagen, welches gegebenenfalls in an sich bekannter Weise noch geringe Zusätze anderer, stabilisierender Materialien enthalten kann.
Grundsätzlich können die Teile aus einem vorgesinterten Grün-Zirkonmaterial spanabhebend durch bekannte Verfahren hergestellt werden. Nach Anspruch 8 eignen sich dazu insbesondere Fräsverfahren mit elektronisch programmierten, automatisierten Fräseinrichtungen.
Die Gewindebohrung im Basiskörperteil kann nach Anspruch 9 unmittelbar im Keramikmaterial ausgebildet werden. In einer anderen Ausführungsform nach Anspruch 10 ist es auch möglich, im Basiskörperteil einen Metalleinsatz, insbesondere aus Titan einzusintern, in dem die Gewindebohrung eingebracht ist.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein Zahnimplantat aus einem Basiskörperteil und einem Kopfteil im noch nicht zusammengesteckten Zustand in perspektivischer Darstellung,
2 ein Kopfteil in einer Seitenansicht,
3 das Kopfteil nach 2 in einer Draufsicht,
4 das Basiskörperteil in einer Seitenansicht, und
5 das Basiskörperteil nach 4 in einer Draufsicht.
In 1 ist ein Zahnimplantat 1 dargestellt, bestehend aus einem Basiskörperteil 2 und einem aufsteckbaren Kopfteil 3. Das Basiskörperteil 2 hat eine insgesamt zylindrische Außenform, wie auch aus den 4 und 5 ersichtlich. Nach oben ist diese Zylinderaußenform konisch erweitert und zudem ist an der Zylinderaußenform ein Außengewinde 4 angebracht. Das Basiskörperteil 2 ist in eine Bohrung in einem Kieferknochen eines Patienten für eine stabile Einheilung einsetzbar.
Darauf ist das Kopfteil 3 aufsteckbar. Dazu weist das Basiskörperteil 2 eine axiale Einstecköffnung 5 als Sackloch auf mit einer Steck- und Verdrehsicherungskontur. Diese besteht aus einer axialen Zylinderform 6 mit einem Zylinderlängsabschnitt 7. In der Draufsicht nach 5 stellt sich die axiale Zylinderform 6 als Kreisbogen und der Zylinderlängsabschnitt 7 als Sehne eines Kreisabschnitts dar. Der Zentriwinkel α beträgt ca. 60° und der Übergangswinkel β vom Kreisbogen (6) zur Sehne (7) ist relativ flach mit ca. 115°, wobei wie aus 1 ersichtlich, die Übergangskante jeweils mit einer Fase 8 noch abgeflacht ist.
Am Boden der Einstecköffnung 5 ist zudem eine axiale Gewindebohrung 9 angebracht. Die obere Endfläche 10 ist als ebene Anlagefläche ausgebildet.
Das Kopfteil 3 aus 1 wird in Verbindung mit den 2 und 3 erläutert:
Das Kopfteil 3 hat die Form eines Kegelstumpfs, der sich ausgehend von einer Anlageringfläche 11 konisch nach oben etwas verjüngt. Die Anlageringfläche 11 umgibt einen nach unten abstehenden Steckfortsatz 12, der für eine formschlüssige Steckverbindung eine Positivform entsprechend der Einstecköffnung 5 aufweist mit einer entsprechenden Zylinderform 6' und einem Zylinderlängsabschnitt 7'. Zur Verdeutlichung des Zylinderlängsabschnitts 7' ist das Kopfteil 3 in 3 um die Längsachse 13 verdreht dargestellt; für eine formschlüssige Einsteckverbindung ist das Kopfteil 3 in Richtung des Pfeiles 14 um 90° zu verdrehen, wobei dann die Zylinderlängsabschnitte 7 und 7' fluchten und der Steckfortsatz 12 in die Einstecköffnung 5 formschlüssig einführbar ist, so dass die Anlageringfläche 11 auf der oberen Endfläche 10 des Basiskörperteils 2 flächig und eben aufliegt.
Im Kopfteil 3 ist zudem eine axiale Durchgangsbohrung 15 angebracht mit einem abgestuften Anlagebund 16.
Im aufgesteckten Zustand des Kopfteils 3 auf das Basiskörperteil 2 sind diese durch eine Schraubverbindung axial fixierbar. Dazu wird eine (strichliert und schematisch dargestellte) Schraube 17 von oben her durch die Durchgangsbohrung 15 am Kopfteil 3 eingeführt und in die Gewindebohrung 9 am Basiskörperteil 2 (in 4 ist ein unteres Schraubenteil 17' gezeigt) eingeschraubt bis sich der Schraubenkopf 18 am Anlagebund 16 abstützt.
Das Basiskörperteil 2 und das Kopfteil 3 sind jeweils aus Zirkonoxid hergestellt und in den Figuren im fertig gesinterten Zustand mit der Endhärte dargestellt. Das Basiskörperteil 2 und das Kopfteil 3 sind jedoch in einem ersten Arbeitsschritt durch Fräsen aus vorgesintertem Grün-Zirkon unter Berücksichtigung eines nachfolgenden Sintervorgangs mit einer Schrumpfung von ca. 30% hergestellt. In einem nächsten Arbeitsschritt wird dann die weitere Sinterung in einem Sinterofen zum Erhalt der Endhärte vorgenommen, wodurch dann die dargestellten Teile mit ihrer gewünschten endgültigen Form erhalten werden.

Claims

Zahnimplantat bestehend aus einem Basiskörperteil (1) und einem Kopfteil (2), die beide aus Keramikmaterial hergestellt sind, wobei das Basiskörperteil (2) zylindrisch ausgebildet ist und in eine Bohrung in einem Kieferknochen für eine Einheilung einsetzbar ist, das Kopfteil (3) auf das Basiskörperteil (2) aufsteckbar ist, wozu das Basiskörperteil (2) an seinem koronalen Ende eine axiale Einstecköffnung (5) mit einer Steck- und Verdrehsicherungskontur und das Kopfteil (3) einen zugeordneten Steckfortsatz (12) mit einer entsprechenden Positivform für eine formschlüssige Steckverbindung aufweist, und das Kopfteil (3) und das Basiskörperteil (2) miteinander mit einer Schraubverbindung verbindbar und in Axialrichtung fixierbar sind dergestalt, dass im Kopfteil (3) und durch den Steckfortsatz (12) eine axiale Durchgangsbohrung (15) mit einem abgestuften Anlagebund (16) angebracht ist, sowie die Einstecköffnung (5) am Basiskörperteil (2) an ihrem Boden eine axiale Gewindebohrung (9) aufweist und dass eine Schraube (17) durch das Kopfteil (3) hindurch in die Gewindebohrung (9) einschraubbar ist, wobei sich der Schraubenkopf (18) am Anlagebunde (16) im Kopfteil (3) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Einstecköffnung (5) mit ihrer Steck- und Verdrehsicherungskontur und die entsprechende Positivform am Steckfortsatz (2) durch eine axiale Zylinderform (6, 6') mit einem Zylinderlängsabschnitt (7, 7') gebildet ist.
Zahnimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Draufsicht der Zentriwinkel α des Zylinderlängsabschnitts in einem Bereich von 100° bis 40°, bevorzugt in einem Bereich von 70° bis 50° und besonders bevorzugt bei 60° liegt.
Zahnimplantat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergangskante von der Zylinderform (6, 6') zum Zylinderlängsabschnitt (7, 7') entsprechend in einer Draufsicht der Übergang von einer Kreissehne zum Kreisbogen gebrochen (Fase 8) und/oder abgerundet ausgeführt ist.
Zahnimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiskörperteil (2) als Einschraubteil ein Außengewinde (4) aufweist.
Zahnimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Form des Basiskörperteils (2) vorzugsweise nach oben konisch erweitert und der Kreisdurchmesser der oberen Endfläche (10) dem Kreisdurchmesser der Anlageringfläche (11) des Kopfteils (3) entspricht, wobei die gegenseitigen Anlageflächen eben aufeinander liegen.
Zahnimplantat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Kopfteil (3) ausgehend von der Anlageringfläche (11) konisch nach oben verjüngt.
Zahnimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Keramikmaterial für das Basiskörperteil (2) und das Kopfteil (3) Zirkonoxid (ZrO₂) ist.
Zahnimplantat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiskörperteil (2) und das Kopfteil (3) durch Fräsen aus vorgesintertem Grün-Zirkon unter Berücksichtigung einer Schrumpfung und anschließenden Sintern hergestellt sind.
Zahnimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindebohrung (9) im Basiskörperteil (2) unmittelbar im Keramikmaterial ausgebildet ist.
Zahnimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindebohrung (9) im Basiskörperteil (2) in einem Metalleinsatz, vorzugsweise aus Titan ausgebildet ist, der im Keramikmaterial eingesintert ist.