-
Die Erfindung betrifft ein insbesondere selbstschneidendes Schraubenimplantat mit Ausnehmungen zum Einschrauben in einen Kieferknochen für die Aufnahme von künstlichen Zähnen oder Zahnprothesen nach dem unabhängigen Anspruch 1.
-
Derartige Schraubenimplantate mit Ausnehmungen sind bereits zahlreich aus dem Stand der Technik z. B. wie folgt bekannt.
-
Die
DE 3735378 A1 und
EP 0205513 B1 offenbaren ein Schraubenimplantat in Form eines dübelartigen Hohlkörpers mit Schlitzen, Poren oder anderen unregelmäßigen Perforationen.
-
Die
DE 10055891 A1 offenbart eine Knochenschraube mit einem Gewindeabschnitt mit einer Spitze an einem ersten Ende und einem Kopf zum Eingreifen mit einem Schraubendreher am gegenüberliegenden zweiten Ende, die als Zugelement dazu dient, zertrümmerte oder abgespaltene Teile von Knochen miteinander zu verbinden. Damit eine Fusion der Schraube mit den Knochen erfolgen kann, ist der Gewindeabschnitt rohrförmig ausgebildet, und seine Wandung weist eine Mehrzahl von Ausnehmungen auf.
-
Die
DE 19949285 A1 offenbart eine Knochenschraube, die einen Schraubenkopf und einen Gewindeschaft aufweist, wobei sich durch den Gewindeschaft eine axiale Bohrung erstreckt, in der eine Mehrzahl voneinander beabstandeter radialer Bohrungen münden, wobei die axiale Bohrung an einem schraubenkopfseitigen Ende offen ist, und wobei die radialen Bohrungen an ihrem radial äußeren Ende ebenfalls offen sind. Die axiale Bohrung ist im Bereich des dem Schraubenkopf gegenüberliegenden Ende des Gewindeschafts in axialer Richtung geschlossen ausgebildet.
-
Die
DE 3445738 A1 offenbart ein Implantat zur Armierung und/oder Verstärkung von Knochen und/oder zur Verankerung von Knochenschrauben. Das Implantat ist in einer Ausführungsform derart ausgebildet, dass es in den Knochen einschraubbar ist, wofür es an seiner Aussenseite ein Aussengewinde und im Inneren ein Innengewinde aufweist. Weiterhin ist die Oberfläche des Implantats durch Schlitze und/oder Perforationen strukturiert.
-
Die
US 2002/0081553 A1 offenbart ein selbstschneidendes Schraubenimplantat mit in distaler Richtung gerichteten Bohrungen in der ersten Gewindewindung, in die ein Werkzeug eingreifen kann, falls der Implantathals zwischen Implantatkopf und -schaft abbrechen sollte.
-
Die
DE 102007009935 A1 offenbart ein Kieferimplantat mit einem Gewindegang, in welchem mindestens eine axiale Ausnehmung eingebracht ist.
-
Die
DE 202010000915 U1 und
WO 2011/085982 A1 des gleichen Anmelders offenbaren bereits ein sehr ähnliches selbstschneidendes Schraubenimplantat, bei dem im radial inneren Bereich mehrerer oder aller Gewindegänge des Gewindes Ausnehmungen mit lichter Weite bzw. Durchmesser größer gleich 0,8 mm vorgesehen sind und der radial äußere Bereich der Gewindegänge, sowie der Schaft selbst im Wesentlichen frei von Ausnehmungen sind.
-
Sämtliche oben angeführte gattungsgemäße Schraubenimplantate nach dem älteren Stand der Technik weisen jedoch den Nachteil eines relativ ungünstigen Verhältnisses der durch die Ausnehmungen gewonnenen zu den verlorenen Knochenkontaktflächen auf, womit die gesamte Knochenkontaktfläche unerwünscht vergrößert wird und damit nach postoperativer Heilung eine geschwächte Verankerung des Schraubenimplantats im Knochengewebe die Folge ist.
-
Ziel von Ausnehmungen in Implantaten ist es, den erwünschten Formschluss zwischen Implantat und Knochen im Bezug auf die Knochenkontaktfläche zu erhöhen, dadurch, dass Knochensubstanz während der Heilungsphase in die Ausnehmungen hineinwachsen kann.
-
Bei Implantaten allgemein muss aber ein Kompromiss gefunden werden zwischen dem erwünschten Formschluss zwischen Implantat und Knochen, bei gleichzeitig möglichst geringer Knochenkontaktfläche zwischen Implantat und Knochen. Je größer die Knochenkontaktfläche für den Formschluss ist, desto stabiler ist die Verankerung des Implantats im Knochen vor der postoperativen Einheilung, aber auch desto instabiler wird die Verankerung des Implantats im Knochen nach der postoperativen Einheilung, da sich nur so viel gerichtete Knochensubstanz in den Bereichen der Knochenkontaktfläche stabilisierend einlagert, wie Druck- und Zugbelastungen während des Kauvorganges nötig machen. Ist die Knochenkontaktfläche relativ groß, dann wird eine geringere Dichte an neuer Knochensubstanz zwischen Knochen und Implantat eingelagert und damit ist die Verbindung zwischen Implantat und Knochen instabiler. Ist hingegen die Knochenkontaktfläche relativ klein, dann wird die gleiche Menge an Knochensubstanz (bei gleicher Kaubelastung) auf eine kleinere Knochenkontaktfläche verteilt (höhere neue Knochendichte) und damit ist die Verbindung zwischen Implantat und Knochen stabiler.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein mechanisch hoch belastbares Schraubenimplantat mit Ausnehmungen derart weiterzubilden, dass damit eine nach postoperativer Einheilung verbessert belastbarere Verankerung des Schraubenimplantats im Kieferknochen ermöglicht wird.
-
Zur Lösung der gestellten Aufgabe dienen die Merkmale des unabhängigen Anspruches 1.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Grundlegende Merkmale für den unabhängigen Anspruch 1 sind, dass das Implantat einen Schaft beinhaltet, an dessen distalen Ende ein Prothetikkopf für die Aufnahme von künstlichen Zähnen oder Zahnbrücken, Teil- oder Vollprothesen oder deren Haltekonstruktionen vorgesehen ist und im proximalen Bereich des Schaftes auf dessen Aussendurchmesser ein insbesondere selbstschneidendes Gewinde mit mindestens einem halben 180°-Gewindegang, insbesondere 360°-Gewindegang zum Einschrauben in die Knochensubstanz vorgesehen ist und in einem oder mehreren Gewindegängen des Gewindes Ausnehmungen vorgesehen sind.
-
Wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung nach dem unabhängigen Anspruch 1 ist, dass die Summe der Oberflächen der Ausnehmungen kleiner oder gleich (+/– ca. 10%) ist, als die Summe der distalen und proximalen Durchbruchflächen der Ausnehmungen.
-
Bei kreiszylindrischen Ausnehmungen wie z. B. bei Bohrungen bedeutet dies, dass die Summe der Flächen der kreiszylindrischen Mantelflächen der Bohrungen kleiner oder gleich (+/– ca. 10%) sind, als die Summe der oberen und unteren Kreisflächen der Bohrungen.
-
D. h., der Durchmesser der Bohrung (und damit etwa des Bohrers) soll größer oder gleich (+/– ca. 10%) der doppelten axialen Länge der Bohrung durch den Gewindegang sein. Bei einer Bohrung mit Durchmesser von d = 0,8 mm dürfte dann die Länge der Bohrung nur bei l = 0,4 mm (+/– ca. 10%) liegen. Umgekehrt müsste bei einer Länge der Bohrung von l = 2,5 mm dann der Durchmesser der Bohrung bei ca. d = 5 mm (+/– ca. 10%) liegen.
-
Die Löcher in den Gewinden werden daher wie folgt definiert: Durch die Ausfräsungen der Löcher bleibt die enossale Gesamtoberfläche, die im Knochenkontakt ist, gleich groß oder sie wird kleiner. Es kommt die Innenfläche des ausgefrästen Zylinders hinzu und nur die Deckel fallen weg.
-
Begründung: der Knochen-zu-Implantat-Kontakt wird umso kleiner (oder schlechter) je mm2 Implantat-Oberfläche, je kleiner die auf das Implantat wirkende Kraft im Verhältnis zu enossalen Oberfläche wird. Der Knochen um das Implantat wird durch die relativ kleinen Kaukräfte des modernen Menschen im Prinzip also unterlastet. Werden also durch die Löcher die enossalen Oberflächen nochmals vergrößert, so heilen die Implantate im Prinzip noch schlechter ein, bzw. der Knochen in direktem Kontakt wird weniger mineralisiert.
-
Diese Lösung ist ein grundsätzlich anderer Weg als beim Stand der Technik, wo versucht wird, mit Hilfe von Sandstrahlen und Ätzen oder Kombinationen davon oder Erodierungs-Verfahren, die Implantatoberfläche zu vergrößern und angeblich bessere Osseointegration zu erreichen. Damit sind die Erfolge sehr begrenzt. Besser ist es, die enossale Oberfläche nicht zu gesamthaft vergrößern, sondern Löcher zu schaffen, ohne die Oberfläche zu vergrößern, und die Implantate kortikal zu verankern.
-
Insbesondere sind in einem radial inneren Bereich mehrerer oder aller Gewindegänge des Gewindes Ausnehmungen mit lichter Weite bzw. Durchmesser größer gleich 0,8 mm vorgesehen sind, und ein radial äußerer Bereich der Gewindegänge, sowie der Schaft selbst, im Wesentlichen frei von Ausnehmungen.
-
Die Ausnehmungen bzw. Löcher dürfen nicht zu klein sein, um das Durchwachsen von lebenserhaltenden Gefäßen und des Knochens selber zu ermöglichen. Hierfür sind, – je nach Dicke des Gewindes- mindestens Bohrungen von 0,8 mm Durchmesser bzw. lichte Weiten größer 0,8 mm nötig. Bei dickeren Gewinden müssen es größere Bohrungen sein. Auch sollten die Ausnehmungen bzw. Löcher in möglichst vielen oder gar allen Gewindegängen vorgesehen sein, um möglichst grolle Eingriffsflächen für das Durchwachsen des Knochens zu ermöglichen.
-
Die Löcher verlaufen vertikal, also parallel zum Schaft, und/oder fast horizontal, also fast radial zum Schaft, durch die Gewindegänge.
-
Bevorzugt sind die Ränder der Löcher im Implantatmaterial nicht scharfkantig, sondern stumpf gebrochen, z. B. gesenkt oder gefast. Auch können die Löcher harmonisch zum Rand auf der Oberseite des Gewindegangs bin auslaufen, was dadurch erreicht wird, dass die Bohrung/Fräsung nicht axial sondern axial und radial vorgenommen wird. Insbesondere sind diejenigen Bereiche der Ränder der Löcher gebrochen bzw. laufen harmonisch aus, die entgegen der Eindrehrichtung des Implantats und/oder die auf der Unterseite d. h. der proximalen Seite des Gewindegangs liegen. Durch die zuvor genannte Maßnahmen wird der Widerstand beim Eindrehen des Implantats wesentlich verringert.
-
Die Erfindung wird im Folgenden durch beispielhafte Zeichnungen näher dargestellt, welche aber für den Gegenstand der Erfindung nicht einschränkend aufzufassen sein sollen.
-
Es zeigt:
-
1 eine radiale Ansicht auf das erfindungsgemäße Schraubenimplantat im nicht implantierten Zustand;
-
2 eine vergrößerte Darstellung der 1 im Bereich einer Ausnehmung.
-
Das Implantat 1 umfasst gemäß 1 hierbei einen um die axiale Längserstreckungsachse rotationssymmetrischen Schaft 5, der in einen distalen (hier oberen) Bereich 6 (mit Aussendurchmesser ds) und einen proximalen (hier unteren) Bereich 7, etwa zu gleich axial langen Teilen, zweigeteilt ist. Der obere Schaftbereich 6 besitzt etwa einen konstanten Aussendurchmesser ds von hier 2,5 mm, der untere Schaftbereich 7 verläuft nach proximal unten konisch spitz sich verjüngend zulaufend von ca. 2,75 mm auf ca. 1,75 mm und geht in die konische Spitze 8 über, die das Einführen in die Bohrung in den Knochen erleichtert.
-
Oben am distalen Schaftbereich 6 ist ein Prothetikkopf 9, 10 für das Aufbringen einer Prothetik vorhanden, mit einem konisch sich nach distal oben verjüngender Sockel 9, der an seinem obersten Ende einen Vierkant 10 trägt, der als Widerlager für ein Schlüsselwerkzeug (nicht dargestellt) dient, mit dem das Implantat 1 in Drehrichtung 3 (Uhrzeigersinn) in eine vorgebohrte Bohrung in den Knochen einschraubbar ist, so dass sich das ganze Implantat 1 in Einzugsrichtung 4 proximal in den Knochen bewegt.
-
Der Sockel 9 verläuft vom Schaftbereich 6 aus von ca. 4 mm auf ca. 3,25 mm vor den Vierkant 10, der etwa 2,25 mm Kantenlänge hat. Alle Übergänge sind natürlich gebrochen und auf dem Konusaussenmantel des Sockels 9 sind drei nicht allzu tiefe ringsumlaufende Nuten 23 vorgesehen.
-
Auf dem Aussendurchmesser des unteren Schaftbereichs 7 ist ein Gewinde 11 vorhanden, welches drei Gewindegänge 12–14 mit nach unten proximal sich stetig verringernder Steigung (von ca. 40 mm über ca. 30 mm auf ca. 20 mm pro Gewindegang) aufweist. Es ist ein oberer distaler Gewindegang 12 von etwa 360° vorgesehen, an den sich stetig ein weiterer medialer Gewindegang 12 von 360° anschließt, an den sich wiederum stetig ein letzter Gewindegang 12 von etwa 360° anschließt. Dies ist nur beispielhaft aufzufassen, da auch eine andere Anzahl von Gewindegängen von z. B. zwei oder vier vorhanden sein können, mindestens aber ein halber 180°-Gewindegang, besser aber ein ganzer 360°-Gewindegang.
-
Der obere Gewindegang 12 geht hierbei vom Aussendurchmesser des oberen Schaftdurchmessers des unteren Schaftbereichs 7 von ca. 2,75 mm stets sich vergrößernd über seine oberen distalen 180° bis hin zum maximalen Aussendurchmesser dg(max) von hier ca. 13,75 mm, und besitzt über seinen unteren proximalen 180° den vollen maximalen Aussendurchmesser dg(max) von hier ca. 13,75 mm. Der obere Gewindegang 12 geht stetig über in den nach unten proximal nachfolgenden medialen Gewindegang 13, der nur über ca. 180° den maximalen Aussendurchmesser dg(max) von hier ca. 13,75 mm besitzt, dessen weitere untere 180° sich bereits im Durchmesser stets verringern auf den Übergangsdurchmesser zum untersten proximalen Gewindegang 14 von ca. 9,75 mm, dessen Aussendurchmesser sich wiederum über 360° stets verringert auf den unteren Schaftdurchmesser des unteren Schaftbereichs 7 von hier ca. 1,75 mm.
-
Alle Gewindegänge 12–14 haben im axialen Schnitt parallel zur Längserstreckung 2 etwa gleiches Querschnittsprofil, wobei die Ränder der Gewindegänge 12–14 sehr scharfkantig ausgebildet sind und daher beim Eindrehen in den Knochen sich selbst das nötige Innengewinde im Knochen schneiden.
-
Im radial inneren Bereich 24 des Gewindes 11 sind durch die Flanken der Gewindegänge 12–14 hindurch parallel zur Längserstreckung 2 axial verlaufende Ausnehmungen in Form von zylindrischen Durchgangsbohrungen 15–18 eingebracht, welche jeweils umfänglich um 180° zueinander versetzt sind, jedoch axial übereinander stehen. Durch diese Durchgangsbohrungen 15–18 kann dann nach erfolgter Implantation im Zustand nach 2 die spongiöse Knochensubstanz hindurchwachsen und eine Stabilisierung des Implantats 1 erwirken. Wichtig ist, dass der radial äußere Bereich 25 des Gewindes 11 im Wesentlichen frei von Ausnehmungen ist, so dass die Stabilität der Schneidkante des Gewindes 11 nicht beeinträchtigt wird.
-
Gemäß 2 ist die Erfindung nun dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Oberflächen 19 der Ausnehmungen 15–18 kleiner oder gleich (+/– ca. 10%) ist, als die Summe der distalen und proximalen Durchbruchflächen 20, 21 der Ausnehmungen 15–18.
-
Weiterhin ist vorgesehen, dass diejenigen Bereiche der Ränder 22 der Ausnehmungen 15–18 gebrochen sind bzw. harmonisch auslaufen, die entgegen der Eindrehrichtung 3 des Implantats 1 und/oder die auf der Unterseite d. h. der proximalen Seite (27) des Gewindegangs 12–14 liegen. Natürlich können auch diejenigen Bereiche der Ränder 22 der Ausnehmungen 15–18 gebrochen sein bzw. harmonisch auslaufen, die in Eindrehrichtung 3 des Implantats 1 und/oder die auf der Oberseite, d. h. der distalen Seite (26) des Gewindegangs 12–14 liegen. Hierdurch wird das Ein- bzw. Ausdrehen des Implantats 1 in den bzw. aus dem Knochen erleichtert und Verletzungen an Knochen und Zahnfleisch werden verringert.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Selbstschneidendes Schraubenimplantat; 1a; 1b; 1c
- 2
- Längsachse
- 3
- Einschraubrichtung
- 4
- Einzugsrichtung
- 5
- Schaft
- 6
- Distaler Bereich von 5
- 7
- Proximaler Bereich von 5
- 8
- Proximale Spitze von 5
- 9
- Sockel
- 10
- Vierkant
- 11
- Gewinde; 11a, 11b
- 12
- Distaler Gewindegang
- 13
- Medialer Gewindegang
- 14
- Proximaler Gewindegang
- 15
- Ausnehmung in 12
- 16
- Ausnehmung zwischen 12 und 13
- 17
- Ausnehmung in 13
- 18
- Ausnehmung in 14
- 19
- Oberflächen von 16–18
- 20
- distale Durchbruchflächen von 16–18
- 21
- proximale Durchbruchflächen von 16–18
- 22
- Ränder von 16–18
- 23
- ringsumlaufende Nuten in 9
- 24
- radial innerer Bereich von 11
- 25
- radial äußerer Bereich von 11
- 26
- distale Seite von 1
- 27
- proximale Seite von 1
- dg
- = Aussendurchmessers des Gewindes 11
- dg(max)
- = maximaler Aussendurchmessers des Gewindes 11
- dg(min)
- = minimaler Aussendurchmessers des Gewindes 11
- ds
- = Aussendurchmesser des Schaftes 5 im distalen Bereich 6
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 3735378 A1 [0003]
- EP 0205513 B1 [0003]
- DE 10055891 A1 [0004]
- DE 19949285 A1 [0005]
- DE 3445738 A1 [0006]
- US 2002/0081553 A1 [0007]
- DE 102007009935 A1 [0008]
- DE 202010000915 U1 [0009]
- WO 2011/085982 A1 [0009]
