DE202012005510U1

DE202012005510U1 - Schleimhaut- oder knochengetragener Referenzschablone zur Vorbereitung und Durchführung vom Implantationen

Info

Publication number: DE202012005510U1
Application number: DE202012005510U
Authority: DE
Original assignee: Biomed Establishment
Current assignee: Biomed Establishment
Priority date: 2012-03-05
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2013-06-10
Anticipated expiration: 2022-05-31

Abstract

Schleimhaut- oder knochengetragener Referenzschablone zur Vorbereitung und Durchführung von Implantationen, dadurch gekennzeichnet dass die Schablone (5) vollständig oder teilweise aus einem röntgensichtbaren Material hergestellt ist, und dass an der Schablone auf den der Schleimhaut abgewandten Flächen definierte Aussenkonturen (7, 6, 8) und oder Rasten (10) oder Vorsprünge (23) angebracht sind, und dass die Röntgensichtbarkeit der Schablone so eingestellt ist, dass auf der Computertomografie sowohl die dreidimensionalen Aussenkonturen und/oder die röntgensichtbare Innenkonturen der Schablone als auch die Knochenstrukturen gleichzeitig erkennbar sind, und dass die Röntgenschablone und die Bohrschablone identisch sind.

Description

Um auch für ungeübte Zahnärzte die Durchführung von Zahnimplantationen sicher durchführbar zu machen wurden dreidimensionale Diagnoseverfahren entwickelt. Mit Hilfe dieser Verfahren (CT, Cone-Beam, etc.) lassen sich die für die Implantation verfügbaren Knochenareale erkennen und Implantatpositionen bestimmen. Um diese Implantatpositionen sicher mit dem Implantat zu erreichen, werden laborgefertigte Bohrschablonen eingesetzt. Nach dem Stand der Technik wird dazu entweder ohne Schablone die Röntgendiagnostik durchgeführt, oder die Schablone wird in einem separaten Diagnoseschritt im Kiefer geröngt. Anschliessend wird versucht, die Schablone kongruent zu einem Kiefermodell räumlich einzuordnen, um anschliessend die Bohrkanäle anordnen zu können. Die in der Praxis bekannten Verfahren haben den Nachteil, dass die Orientierung der Schablone im Munde aufgrund der mangelhaften Kongruenz zwischen der Scannerabbildung der Schleimhaut und der Schablone nicht präzise möglich ist.
Das hier beschriebene Vorrichtung und die Hilfsmittel lösen die bestehenden Probleme weitestgehend. Grösster Nachteil der bekannten Röntgenschablonen ist, dass sie nur mit Schwierigkeiten räumlich sicher in den Fräsapparat zur Herstellung der Bohrschablonen eingesetzt werden können. Es wird zwar nach dem Stand der Technik versucht, Röntgenmarker in die Schablone einzusetzen (z. B. Guttapercha-Spitzen oder Röntgenmesskugeln). Dennoch ist die sichere räumliche Einordnung der Schablone ein den Scanner ein Problem.
Dieses Problem wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die für die Aufnahme im Munde verwendete Schablone (5) vollständig aus einem röntgensichtbaren Material hergestellt wird oder dass ihre der Mundschleimhaut abgewandten definierten Aussenkonturen (7, 6, 8) und oder Rasten (10) oder Vorsprünge (23) oder exakt vordefiniert sind, oder dass definierte Innenkonturen (z. B. eingelegte Rahmen aus Metall oder andere gut röntgensichtbaren Materialien) röntgensichtbar sind. Gut geeignet sind Acrylate auf der Basis von Pulver und Flüssigkeit, die mit BaSo4 oder CaS04 als Röntgenmarker vermischt werden. Beispielsweise werden Durch Beigabe von 5–25% gute Ergebnisse erzielt, d. h. die Schablone ist auf der Abbildung gut erkennbar und von der Graustufe her kann so eine Schablone sehr gut gleichzeitig mit der Knochensubstanz abgebildet werden. Die gleiche Schablone, die der die Röntgenaufnahme oder Tomografie vorgenommen wird, wird anschliessend im Dentallabor weiterverarbeitet und zur Bohrschablone umgearbeitet. Hierbei ist die richtige Anordnung in die Fräsmaschine zur Anbringung von Bohrungen durch die Schablone wichtig. Diese Anordnung gelingt bei der erfindungsgemässen Schablone leicht, weil die definierten Aussenkonturen (7, 6, 8) und oder Rasten (10) oder Vorsprünge (23) mit der Situation auf dem Röntgenmodell überein stimmen.
Nachdem von der entsprechenden Fachperson die Lage des Bohrkanals (14) im Knochen am Bildschirm festgelegt wurde, kann die Ausfräsung der Bohrschablone erfolgen. Erfindungsgemäss wird diese Ausfräsung (12, 12a, 13) grösser, aber sehr präzise vorgenommen als für den eigentlichen ersten Knochenbohrer (Pilotbohrer) nötig. Später wird eine erfindungsgemäss Bohrführung in die Fräsung eingebracht und fixiert, zum Beispiel durch Einpolymerisiren oder mit Sekundenkleber. Dabei wirken ein „Stop” (19) mit einer Aussenkontur (6) der Bohrschablone zusammen. Der Abstand zwischen dem „Stop” (19) und der maximalen Bohrtiefe (20) des späteren Bohrers wird dabei definiert. Es ist vorteilhaft, wenn der Bohrer (11, 11a, 11b) zugleich mit der Bohrung des Kanals (12) auch die Stop (19) und ggf. die Erweiterung der Bohrung (13) vornimmt. Es ist andererseits erfindungsgemäss auch möglich, zur Anfertigung der Bohrlöcher 12 und 13 unterschiedliche Bohrer anzuwenden. Sofern die Schablone aus einem knochenkompatiblem Material hergestellt wird, bei dem es keine Rolle spielt, wenn Späne des Materials in kann die Hülse (15, 16) auch entfallen. In diesem Fall muss die Bohrung (12, 12a) präzise ausgeführt werden und das Lumen der Bohrung 12 stimmt mit dem Durchmesser des Pilotbohrers überein. Die Verwendung von separaten Bohrhülsen hat den Vorteil, dass die geführte Länge des Bohrers beliebig verlängert werden kann, auch wenn die Bohrschablone zunächst an der für die Bohrung vorgesehenen Stelle dünn ist.
Da die Röntgenschablone mit der Bohrschablone übereinstimmt, und da die Einordnung der Röntgenschablone in das Fräsgerät aufgrund der definierten Aussenkonturen (7, 6, 8) und oder Rasten (10) oder Vorsprünge (23) exakt möglich ist, können die Bohrungen (12, 13) computergesteuert vorgenommen werden und sie sind präzise. Somit können Vorbohrungen für sehr lange Implantate, die in sehr entfernte Kortikalisarealen verankert werden (z. B. in die Tubero-pterygoidregion), sicher durchgeführt werden.
Erfindungsgemäss kann die Anbringung der definierten Aussenkonturen (7, 6, 8) und oder Rasten (10) oder Vorsprünge (23) an der Schablone vor der ersten Einbringung in den Mund erfolgen, womit die Schablone dann im Munde eventuell noch unterfüttert werden muss um kongruent und breitflächig auf der Mundschleimhaut zu liegen. Eine solche Schablone wird im Labor auf einem Modell hergestellt. Die definierten Aussenkonturen (7, 6, 8) und/oder Rasten (10) und/oder Vorsprünge (23) können sowohl standardisiert (d. h. für alle zu behandelnden Fälle gleich) ausgeführt sein, oder sie werden vom Labortechniker auf den Einzelfall zugeschnitten ausgeführt.
Besonders Vorteilhaft werden die nicht Schleimhautberührenden Teile der Referenzschablonen industriell mit grosser Genauigkeit hergestellt, damit sie gut und sicher in die Aufnahmen der Fräsmaschinen passen. Um die Bauhöhe dieser Teile klein zu halten, könne metallische Verstärkungen eingearbeitet werden. Vorzugsweise sind diese Verstärkungen abermals röntgensichtbar und hochpräzise hergestellt, und sie dienen der zusätzlichen Kalibrierung des Systems beziehungsweise der Röntgenaufnahme/der Tomografie. Durch das Ausmessen der Abstände zwischen den eingearbeiteten Verstärkungen kann der Verzerrungsfaktor bestimmt werden und eine Entscheidung darüber getroffen werden, ob die Aufnahme überhaupt verwendet oder digital korrigiert werden kann. Ein besonderer Vorteil liegt darin, dass diese Kalibrierung knochennah beinahe an jeder Stelle der Schablone erfolgen kann. Die bisher bekannten Verfahren benutzen Kalibrierungsblöcke, beispielhaft Lego-Steine, jedoch befinden sich diese Blöcke nach dem Stand der Technik weit entfernt von den Knochen- und Schleimhautstrukturen im Mundraum, weswegen diese Kalibrierung kaum von Nutzen ist. Die erfindungsgemässen Strukturen können durch unterschiedliche Röntgendichte sichtbar werden, wobei es keine Rolle spielt, ob sie über eine geringere oder eine höhere Röntgendichte verfügen. Beispielhaft können die Innenstrukturen aus reinem PEEK bestehen, während der Rest der Schablone aus einem röntgensichtbaren PEEK-gemisch hergestellt wird. PEK ist für diese Anwendung besonders geeignet, weil es sowohl hoch biokompatibel ist, also auch (im Falle der versehentlichen Einbringung von Schablonenbestandteilen in den Knochen) osseo-integriert werden kann.
Als Material für die Bohrführungshülse kommen daher PEEK, PEEK-Mischungen und die bisher verwendeten Werkstoffe wie Titan oder Titanlegierung und CoCrMo in Frage.
Wichtig im Hinblick auf die Zulassung des Materials ist, dass die in die Schablone einmischbaren Bestandteile keine chemische Reaktion mit dem Schablonenmaterial eingehen, d. h. sie werden nur miteinander vermischt. Somit kann die biologische Wirkung beider Bestandteile separat beurteilt werden, was das Konformitätsbewertungsverfahren vereinfacht.
Entscheidend für die Präzision der Bohrung ist der weitere erfindungsgemässe Schritt: die Im Munde (Knochen) durchzuführende Bohrung wird mit einem Präzisionbohrer durchgeführt, der ebenfalls einen „Stop” aufweist, ähnlich wie der Bohrer (11, 11a, 11b) Dieser Stop des Bohrers wirkt entweder mit einer Fläche (16) oder einem Absatz (20) der Bohrhülse (15) zusammen, oder mit dem inneren Absatz der Bohrung (13). Ist der Abstand zwischen der Spitze des Knochenbohrers und der Abstand zwischen dem Absatz (13) oder der Rückseite der Bohrhülse (29) bekannt, so kann eine Bohrung mit definierter Tiefe und Richtung durchgeführt werden. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn die Schablone sowohl während der Tomografie als auch während der Operation am Knochen fixiert wird. Dies kann in bekannter Weise mit Hilfe von Schrauben geschehen. So kann bei der ersten Fixation beispielsweise auf kleinere Schrauben zurück gegriffen werden, während bei der Implantation die Fixierung der Schablone durch etwas grössere Knochenschrauben erfolgt.
Die Erfindung wird auf den anliegenden Zeichnungen 1–5 erläutert. 1 zeigt schematisch die (hier) auf dem Oberkiefer (3, 1, 2, 4a, 4b) aufliegende Bohrschablone (5), und die Kieferhöhle (9). Die Schablone liegt auf der Schleimhaut (3) auf und sitzt kongruent. An der Schablone sind definierten Aussenkonturen (7, 6, 8) und oder Rasten (10) oder Vorsprünge (23) angebracht. Ein Bild wie unter 1 gezeigt lässt sich durch die Anfertigung einer Computertomografie oder mit Cone Beam erzielen. Dieses Bild ist dann Grundlage der weiteren Planung.
2 zeigt die Anbringung des Bohrkanals (12, 13) in der Bohrschablone mittels eines Präzisionsbohrers (11, 11a, 11b). Dir Richtung der späteren Knochenbohrung (14) und der Abstand zwischen der maximalen Bohrtiefe (20) und dem Absatz (13) bzw. der Raste auf der Bohrführungshülse wird dabei festgelegt.
4 zeigt die Bohrführungshülse (15) mit der Raste (16). Das Innenlumen der Hülse (7) ist abgestimmt auf den Pilotbohrer. Der Absatz 16 ist breiter (18). Erfindungsgemäss ist diese Anordnung nicht auf eine bestimmte Breite der Hülse festgelegt und es sind ach mehrere Rasten in unterschiedlicher Breite denkbar, ebenso kann die Bohrführungshülse (5) auch eingeschraubt werden. Die Rasten (16) können zirkulär, rund, oval oder unterbrochen ausgeführt werden. Entscheidend ist die Festlegung des Abstandes der Raste (16) zur maximalen Bohrtiefe (20).
3 zeigt die in die Bohrschablone (5) eingebrachte Bohrführungshülse (15), wobei der Absatz (19) mit der Raste (16) zusammenwirkt. Der Bohrer für die Knochenbohrung kann erfindungsgemäss bis zum Absatz (20) der Bohrführungshülse, oder nach deren Entfernung auf der Raste (16) selber, oder auf dem Vorsprung (19) der Bohrung (13, 2) eingeführt werden. Sollte die Bohrführungshülse (5) auf der Schleimhautseite zu lang sein, so kann der Überstand (15a) abgefräst werden.
5 zeigt sie Situation im Munde schematisch. Die Schablone (5) sitzt auf der Schleimhaut (3) auf und der von der Dentalbohrmaschine (Turbine, Winkelstück, Handstück) angetriebene Bohrer (21) sitz in dieser Zeichnung schon mit der Bohrer-Raste (20) auf der Rückseite (20) der Bohrführungshülse (15) auf. Diese Schablone kann durch Schrauben oder Nägeln an dafür vorgesehenen Bereichen (22) schon bei der diagnostischen Aufnahme am Kiefer befestigt werden. An den gleichen Stellen wird die Schablone später, ggf. mit etwas grösseren Knochenschrauben oder Nägeln vor Durchführung der Implantatbohrungen befestigt.

Claims

Schleimhaut- oder knochengetragener Referenzschablone zur Vorbereitung und Durchführung von Implantationen, dadurch gekennzeichnet dass die Schablone (5) vollständig oder teilweise aus einem röntgensichtbaren Material hergestellt ist, und dass an der Schablone auf den der Schleimhaut abgewandten Flächen definierte Aussenkonturen (7, 6, 8) und oder Rasten (10) oder Vorsprünge (23) angebracht sind, und dass die Röntgensichtbarkeit der Schablone so eingestellt ist, dass auf der Computertomografie sowohl die dreidimensionalen Aussenkonturen und/oder die röntgensichtbare Innenkonturen der Schablone als auch die Knochenstrukturen gleichzeitig erkennbar sind, und dass die Röntgenschablone und die Bohrschablone identisch sind.
Schleimhaut- oder knochengetragener Referenzschablone zur Vorbereitung und Durchführung von Implantationen, nachdem vorgenannten Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Bohrschablone (5) in das Fräsgerät zur Anbringung der Bohrungen (11, 11a, 11b) anhand der definierte Aussenkonturen (7, 6, 8) und oder Rasten (10) oder Vorsprünge (23) erfolgt.
Schleimhaut- oder knochengetragener Referenzschablone zur Vorbereitung und Durchführung von Implantationen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Bohrschablone (5) in das Fräsgerät zur Anbringung der Bohrungen (11, 11a, 11b) anhand der röntgensichtbaren Innenstrukturen erfolgt.
Bohrführungshülse (15) zur Einbringung in die Bohrschablone (5), mit einer sich abstützenden Aussenkontur oder Raste (16), dadurch gekennzeichnet, dass die Raste (3) mit einem Absatz (19) kongruent zusammenwirkt um die Einbringtiefe der Hülse in die Schablone (5) festzulegen, und dass auf der Rückseite der Schablone (5) ein Stopp (20, 16) angebracht ist, durch die der Knochenbohrer (20) mit der Raste (21) in der Eindringtiefe begrenzt ist.
Schleimhaut- oder knochengetragener Referenzschablone zur Vorbereitung und Durchführung von Implantationen nach Anspruch 1–3, dadurch gekennzeichnet dass an der Röntgenschablone Löcher oder Ausnehmungen angebracht sind, über die die Schablone schon beim Anfertigen der Tomografie-Aufnahme am Kiefer festgeschraubt wird, und dass die gleichen Löcher bzw. Ausnehmungen später dazu benutzt werden, um die Schablone bei der Implantation abermals an der gleichen Position mit Schrauben im Knochen zu fixieren.
Bohrführungshülse nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet dass die Hülse aus einen Material besteht, welches die Sterilisation im Autoklaven und im Heissluftsterilisator übersteht.
Bohrführungshülse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Material für diese Hülse Titan oder eine Titanlegierung oder ein Kunststoff, vorzugsweise PEEK oder ein durch Partikelbeimischung verstärktes PEEK-Gemisch ist.
Schleimhaut- oder knochengetragener Referenzschablone zur Vorbereitung und Durchführung von Implantationen nach einem der Ansprüche 1–3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil der Referenzschablone der die definierten Aussenkonturen (7, 6, 8) und oder Rasten (10) oder Vorsprünge (23) beinhaltet, industriell mit hoher Präzision vorgefertigt wird und vor der diagnostischen Aufnahme fest mit dem schleimhautberührenden Anteil verbunden wird.
Schleimhaut- oder knochengetragener Referenzschablone zur Vorbereitung und Durchführung von Implantationen nach einem der Ansprüche 1–3, 5, 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Teil der Referenzschablone der die definierten Aussenkonturen (7, 6, 8) und oder Rasten (10) oder Vorsprünge (23) beinhaltet, aus einer Mischung von PEEK und anderen in PEEK einmischbaren röntgensichtbaren Bestandteilen besteht, insbesondere aus Bariumsulfat, Calciumsulfat, oder Titanoxid, jedenfalls von Bestandteilen, die mit dem PEEK keine chemische Reaktion eingehen, sondern sich lediglich vermischen.
Schleimhaut- oder knochengetragener Referenzschablone zur Vorbereitung und Durchführung von Implantationen nach einem der Ansprüche 1–3, 5, 8, 9, dadurch gekennzeichnet, das in den der Teil der Referenzschablone der die definierten Aussenkonturen (7, 6, 8) und oder Rasten (10) oder Vorsprünge (23) enthält, elektronische Marker eingebracht sind, die sicherstellen, dass dieser Teil nur einmal verwendet werden kann.
Schleimhaut- oder knochengetragener Referenzschablone zur Vorbereitung und Durchführung von Implantationen nach einem der Ansprüche 1–3, 5, 8, 9, 10; dadurch gekennzeichnet, dass die röntgensichtbaren Innenstrukturen massgetreu hergestellt sind und dass sie für die Kalibrierung der Dimensionen der Aufnahme oder für die Entscheidung ob die Aufnahme überhaupt verwendet werden kann, herangezogen werden.
Schleimhaut- oder knochengetragener Referenzschablone zur Vorbereitung und Durchführung von Implantationen nach einem der Ansprüche 1–3, 5, 8, 9, 10, 11; dadurch gekennzeichnet, dass die röntgensichtbaren Innenstrukturen ziemlich knochennah liegen und über den grössten Anteil des vorgefertigten Schablonenanteil verteilt sind.
Schleimhaut- oder knochengetragener Referenzschablone zur Vorbereitung und Durchführung von Implantationen nach einem der Ansprüche 1–3, 5, sowie 8–12 dadurch gekennzeichnet, dass die röntgensichtbaren Innenstrukturen über eine geringere Röntgendichte verfügen als die Schablone selber.
Schleimhaut- oder knochengetragener Referenzschablone zur Vorbereitung und Durchführung von Implantationen nach einem der Ansprüche 1–3, 5, sowie 8–12, dadurch gekennzeichnet, dass die röntgensichtbaren Innenstrukturen über eine höhere Röntgendichte verfügen als die Schablone selber.
Schleimhaut- oder knochengetragener Referenzschablone zur Vorbereitung und Durchführung von Implantationen nach einem der Ansprüche 1–3, 5, 8–14 dadurch gekennzeichnet, dass die röntgensichtbaren Innenstrukturen aus vorgefertigten Kunststoffstrukturen oder metallischen Netzen bestehen, die in einen (anderen) Kunststoff eingelegt, vorzugsweise eingegossen werden.