DE2619650B2 - Dentalimplantat - Google Patents

Dentalimplantat

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Description

Die Erfindung betrifft ein Dentalimplantat, dessen koronales Kopfende eine Verankerungsmöglichkeit für eine SupraStruktur aufweist, das an seinem Schaft eine zur Schaftachse etwa senkrechte, seinem verjüngten,
is abgerundeten, eine glatte Oberfläche aufweisenden apikalen Ende zugekehrte, zusammen mit der Schaftfläche eine Stufe bildende Stufenfläche besitzt und das weiterhin mit einem Abschnitt geringeren Querschnittes im Bereich des Schleimhautdurchtritts versehen ist
In der Zeitschrift ZWR, 1974, Heft 5, Seiten 192-197, insbesondere Seite 195, Unke Spaite, 2. Absatz, ist ein Dentalimplantat mit einem Metallstift von 0,8 mm Durchmesser veröffentlicht, der einen Auftrag aus Kunststoff aufweist und an dessen Kopfende ein künstlicher Zahnstumpf aus Gold angebracht ist Aus Seite 197, linke Spalte, ist weiterhin zu entnehmen, daß das koronale Kopfende des Dentalimplantats eine Verankerungsmöglichkeit für eine SupraStruktur aufweist Das bekannte Implantat besitzt gemäß Seite 196, links unten, lediglich eine Stufe im Bereich der vorhandenen alten Alveole.
Dieses bekannte Dentalimplantat berücksichtigt nicht diejenigen Anforderungen, welche erfüllt sein müssen, damit die Knochenbildung und Knochenerhaltung im
Bereich des Implantats optimal gefördert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine optimale Verankerung des Implantats und für eine gute Knochenbildung und Knochenerhaltung im Bereich des Implantats zu sorgen.
Sie löst diese Aufgabe bei einem Dentalimplantat der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß der Schaft vom Kopf in apikaler Richtung mehrfach abgestuft ist, daß seine dem apikalen Ende zugekehrten Stufenflüchen senkrecht zur Schaftachse und die übrigen Schaftflächen, wahlweise mit Ausnahme von Teilflächen von Lakunen vorbestimmier Form und Abmessungen in letzteren, parallel zur Schaftachse verlaufen, daß das Dentalimplantat eine gewebefreundliche Oberfläche aus hochreiner, porenfreier AI2O3-Keramik besitzt, welche mindestens 95 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 99 Gew.-%, AI2O3 enthält, und daß der Abschnitt geringeren Querschnittes als umlaufende Einschnürung des Kopfes ausgebildet ist.
Das eingangs beschriebene bekannte Implantat ist mit einem Abschnitt geringeren Querschnittes für die Aufnahme der Schleimhaut versehen. Es handelt sich im bekannten Fall praktisch um einen Abschnitt des Permadorstiftes. Mit der erfindungsgemäßen »Einschnürung« des Kopfes selbst, also einer Einschnürung, begrenzt von einem einzigen Material, ist dieser »Abschnitt geringeren Querschnittes« nicht vergleichbar, da er von drei Materialien (Gold — anderes Metall — Kunststoff) begrenzt ist. Durch den Kunststoff und das Gold werden jeweils Teilchen in das Gewebe
' r> gegeben. Palaros sondert Monomere ab und aus dem Gold diffundieren Goldionen in das Gewebe. Aus beiden Ursachen heraus wird eine Regeneration des Knochengewebes nachteilig beeinflußt. — Aus diesem
Grunde besitzt das bekannte Dentalimplantat auch keine gewebefreundliche Oberfläche, wie dies erfindungsgemäß der Fall sein soll.
Der Begriff »gewebefreundlich« wird hier als Oberbegriff für »bioinert« und »bioaktiv« verwendet. »Bioinert« ist ein Material, welches keinen Einfluß auf das Gewebe ausübt, insbesondere keine Ionen an das umgebende Gewebe abgibt Als »bioaktiv« wird ein Material bezeichnet, welches die Gewebereaktionen in seiner Umgebung günstig beeinflußt, insbesondere im ι ο vorliegenden Zusammenhang die Bildung von Knochengewebe fördert
Die Autoren der eingangs genannten Zeitschrift erkannten das Problem, daß ihr Dentalimplantat keine gewebefreundliche Oberfläche besitzt, und begegneten ihr durch das Bestreben, die Berührungsfläche mit der Schleimhaut klein zu halten.
Demgegenüber wird die erfindungsgemäße Einschnürung im Kopf nur durch ein einziges künstliches Material begrenzt
Neben der Einschnürung sind weitere erfirdungswesentliche Merkmale die Mehrstufigkeit und die Verwendung von hochreiner Aluminiumoxyd-Keramik. Die Stufen stellen sicher, daß die Kaukräfte durch ausreichende große, nur Druck übertragende Flächen in den Kiefer geleitet werden. Die einzige Stufe des bekannten Implantates kann diese Aufgabe nicht erfüllen. Die übrigen Schaftflächen des erfindungsgemäßen Dentalimplantats verlaufen parallel zur Schaftachse, abgesehen von den Flächenbereichen, die von evtl. Lakunen eingenommen werden.
Eine Oberfläche aus Aluminiumoxyd-Keramik mit hohem Aluminiumoxyd-Gehalt gewährleistet, daß keine Absonderungen in das Gewebe hinein erfolgen und dient somit der Knochenerhaltung.
Einzelne Merkmale des erfindungsgemäßen Dentalimplantats sind aus einzelnen Literaturstellen an sich bekannt So beschreibt VDI-Nachrichten 1975, 31. Januar, Nr. 5 (Aufsatz »Zahnersatz aus Keramik«), ein Dentalimplantat aus reiner Aluminiumoxyd-Keramik, welche auf einem zentralen Edelmetallstift aufgebracht ist und in ihrer Oberfläche Poren aufweisen. Auch ZWR 1975, Nr. 5, Seite 193—197, zeigt ein Dentalimplantat auf oxydkeramischer Auflage. Die DE-PS 5 83 421 zeigt die Verwendung einer glaskeramischen Oberfläche auf einem keramischen Implantat Schließlich beschreibt die zahnärztliche Rundschau 1955, Heft 11, Seiten 287—291, insbesondere Seite 290, Fig. 8 und zugehörige Beschreibung, eine Einschnürung im Bereich des Schleimhautdurchtritts.
Um ein Festsetzen von Teilchen zu verhindern, ist vorteilhaft der Bereich um und in der Einschnürung hochgradig poliert; auch wird hierdurch das Anwachsen der Schleimhaut gegünstigt
Form und Tiefe der Lakunen können an den verschiedenen Flächen des Schaftes verschieden sein. Eine vorteilhafte Ausführungsform dieser Lakunen besteht darin, daß der Grundriß der Lakunen (gesehen in Richtung senkrecht zur Achse des Schaftes) rund ist, wobei der Durchmesser jeder Lakune zwischen 0,15 und 1 mm und die Tiefe der Lakune etwa einen halben Durchmesser mißt. Weiterhin hat es sich bewährt, wenn der Grundriß der Lakunen (gesehen in Richtung senkrecht zur Achse des Schaftes) quadratisch ist, wobei die Seitenlängen des Quadrates zwischen 0,15 und 1 mm b-5 und die Tiefe der Lakune etwa eine halbe Seitenlänge mißt. Schließlich besteht eine dritte vorteilhafte Ausführungsform darin, daiß der Grundriß der Lakunen (gesehen in Richtung senkrecht zur Achse des Schaftes) länglich ist, wobei die Breite der Lakune zwischen 0,15 und 1 mm und die Tiefe der Lakune etwa eine halbe Breite mißt
Benötigt man ein Implantat zum Einsetzen in durch Extraktion frei gewordene zwei oder drei Alveolen, so trägt vorteilhaft ein Kopf, der die angegebene umlaufende Einschnürung aufweist, in an sich bekannter Weise (Italienische Patentschrift 540713) zwei oder drei Schäfte, weiche gemäß vorstehenden Ausführungen ausgebildet sind. Für die Schleimhautdurchführung tragen also dann die drei Schäfte einen gemeinsamen Kopf. Das erfindungsgemäße einstückige, z. B. mit zwei Schäften versehene Implantat ist wieder herausziehbar, während das der vorerwähnten italienischen Patentschrift nur sehr schwierig wieder herausoperiert werden kann.
Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit ist vorteilhaft die Al^-Keramik als Überzug auf einen metallischen Kern aufgebracht welcher vorzugsweise aus hochfestem Stahl besteht Als hochfester Stahl kommen alle Stähle hoher Zugfestigkeit in Frage, die bei der Körpertemperatur diese hohe Festigkeit auch nach einer großen Zahl von Lastwechseln behalten oder nahezu behalten. Für die genaue Dimensionierung muß die nach einer großen Zahl von Lastwechseln verbleibende Festigkeit zugrundegelegt werden. Außerdem muß dieser Stahl die zum Aufbringen des biokompatiblen Überzuges notwendige Wärmebehandlungen möglichst ohne Festigkeitsverlust durchlaufen bzw. es müssen für die Dimensionierung die nach dieser Wärmebehandlung gültigen Festigkeitswerte genutzt werden.
Die biokompatiblen Oberflächen sind vorteilhaft nicht nur bioinert sondern darüber hinaus bioaktiv, d. hu, sie enthalten spezielle Ionen. Ein derartiges erfindungsgemäßes Dentalimplantat ist dadurch gekennzeichnet daß die Stufenflächen sowie das apikale Ende mit bioaktivem Material beschichtet sind, das Ionen zum Steuern der Gewebereaktionen und zur Stimulation des Anwachsens von Gewebe enthält
Die Knochenbildung wird verbessert indem zwischen dem lebenden Knochen und der toten Prothese eine Übergangszone gebildet wird. Man erzielt ro eine flächenhafte Verbindung zwischen dem Dentalimplantat und dem Knochengewebe durch biochemische Reaktionen, beispielsweise dadurch, daß Oberflächenbestandteile aus dem Dentalimplantat im angrenzenden Gewebe die Knochenbildung auslösen und die Ausbildung einer Übergasgsschicht zwischen dem Implantat und dem Knochenraum bewirken.
Nur die zur Achse dea Dentalimplantats senkrechten F'ächjrj, d.h. die Stufenflächen und die Fläche des apikalen Endes, sind in der beschriebenen Weise bioaktiv; auf diese Weise wird erreicht daß die die Stufen verbindenden Flächen nicht oder weniger stark mit dem umgebenden Knochengewebe zusammenwachsen, wodurch eine geringfügige Beweglichkeit des eingepflanzten Dentalimplantates gegenüber dem umgebenden Gewebe in Achsrichtung möglich ist. Hierbei sind also die die Stufen verbindenden Flächen bioinert.
Vorteilhaft besteht das bioaktive Material aus Glaskeramik.
Zur Steuerung de- Gewebereaktionen sind insbesondere nichtgebundene Lithium-, Bor-, Kohlenstoff-, Fluor-, Natrium-, Magnesium-, Silizium-. Phosphor-, Kalium- und/oder Calciumionen im bioaktiven Material bzw. der Glaskeramik günstig.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt
F i g. 1 das Dentalimplantat in Ansicht,
Fig.2 und 3 den Kopf, gesehen in Richtung des Pfeiles Il bzw. Ill der F ig.l,
F i g. 4,6 und β die Grundrisse,
F i g. 5,7 und 9 die zugeordneten Schnitte verschiedener vorteilhafter Ausfuhrungsformen der Lakunen sowie
Fig. 10 und Il einen verwendbaren Dentalbohrersatz.
Das in F i g. I dargestellte Dentalimplantat weist zum koronalen Ende hin einen Kopf 10 auf, an welchen sich ein zum apikalen Ende hin sich verjüngender Schaft 12 anschließt.
Im Kopf 10 ist eine aus Gold und/oder Platin hergestellte Gewindebuchse 14 als Verankerung für die
Etwa in seiner Mitte weist der Kopf 10 eine umlaufende Nut 16 auf. In dieser Nut und im Bereich um diese Nut ist die Außenfläche des Kopfes hochgradig poliert, um ein Anwachsen der Schleimhaut zu erleichtern.
An den Kopf 10 schließt sich, einteilig ausgebildet, der Schaft 12 an. Im Übergang von Kopf 10 zum Schaft 12 ist eine erste Stufe gebildet, deren ringförmige Stufenfläche 1 senkrecht zur Achse 7 des Schaftes verläuft. Der Durchmesser d\ des obersten Schaftabschnittes ist somit kleiner als der Durchmesser des Kopfes 10. An diesen obersten Schaftabschnitt schließt sich, unter Querschnittverminderung und unter Bildung einer weiteren ringförmigen Stufenfläche 2, der zweite Schaftabschnitt mit dem kleineren Durchmesser di an. Der Schaft setzt sich in weiteren Abschnitten mit den Durchmessern d3, d, und ds fort, unter Bildung weiterer Stufenflächen 3, 4 und 5. Das apikale Ende 18 des Schaftes ist abgerundet, völlig glatt und weist keinerlei Nuten oder sonstige Drehsicherungen auf, damit dort die Bildung von Kollagenfasern nicht gestört wird.
Der Schaft 12 und sein Kopf 10 bestehen aus porenfreier, hochreiner Aluminiumoxyd-Keramik, d. h., diese Keramik enthält mindestens 96 Gew.-% und vorteilhaft mindestens 99 Gew.-% Aluminiumoxyd. An diesem hochreinen Material wächst das Gewebe des Knochens bzw. des Epithels besonders gut an.
Wie man in F i g. 2 und insbesondere F i g. 3 erkennt, ist der Querschnitt des Kopfes rund; der Querschnitt des Schaftes 12 dagegen ist vorteilhaft unrund, um eine Verdrehung des Implantates zu vermeiden. Unter Umständen genügen jedoch in den die Stufen miteinander verbindenden Flächen f\, f2, & Λ und /5 angebrachte Lakunen, deren Grundriß (gesehen senkrecht zur Achse 7 des Schaftes 12) beispielsweise rund (F i g. 4), quadratisch (F i g. 6) oder länglich (F i g. 8) sein kann. Die F i g. 5,7 und 9 stellen jeweils die den F i g. 4,6 bzw. 8 zugeordneten Schnitte dar. Die Tiefe der Lakunen ist gleich dem halben Durchmesser d(Fig.4) bzw. gleich der halben Breite d (F i g. 6 und 8) der Lakunen. Die Länge /der Lakune gemäß F i g. 8 und 9 ist vorteilhaft senkrecht zur Richtung der Achse 7 orientiert, um möglichst große in Richtung des
ίο Kaudrucks den Knochen belastende Flächen zu schaffen und somit das Gewebe zur Knochenbildung anzuregen.
Die Implantation eines erfindungsgemäOen Dentalimplantates erfolgt unmittelbar nach der Extraktion in
Ii die frisch eröffnete Alveole oder in eine künstliche Alveole. Besonders einfach ist die Implantation, wenn der Querschnitt des Schaftes 12 rund ist. In diesem Fall •.vird die frisch eröffnete Alvecls vorteilhaft mit einem konischen Bohrer gemäß F i g. 10 vorgebohrt, wobei die Bohrrichtung nicht unbedingt mit der Richtung der Alveole Übereinzustimmen braucht.
Da der Kieferknochen im zahntragenden Bereich leicht gekrümmt ist, stehen auch die Zähne im hinteren Teil des Kiefers nicht in der gleichen Richtung wie in dem vorderen Teil des Kiefers. Ebenso müssen die Dentalimplantate orientiert sein; bei manchen bekannten Dem'ilimplantaten ist dies nicht möglich; denn die Suprastruktur wird auf die als Sechskant ausgebildeten Befestigungen aufgesteckt, welche aus diesem Grunde
alle genau parallel orientiert sein müssen. Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion ist dagegen die Verankerung für die SupraStruktur anpaßbar, d. h, es ist möglich, entweder Bohrungen in der Suprastruktur derart anzubringen, daß durch diese Bohrungen eine Schraubverbindung mit dem Dentalimplantat unter beliebigen Winkeln möglich ist, oder den Ansatz passend in Form und Richtung zuzuschleifen. In sehr vorteilhafter Weise ist durch die Gewindebuchse 14, den zuschleifbaren Ansatz oder ein anderes äquivalentes Mittel am koronalen Ende des Dentalimplantates für die Wahlfreiheit in der Orientierung des Implantates im Kieferknochen gesorgt
Mit dem in F i g. 11 dargestellten Bohrer wird dann die Bohrung endgültig gebohrt mit einer Sitzgenauig-
keit von 0,1 mm. Vorzugsweise wird manuell gebohrt da in diesem Fall das Implantat besser hält und keine
Gewebeverbrennung auftritt wie bei Verwendung eines
hochtourigen automatischen Bohrers.
Vorteilhaft jedoch verwendet man unrunde Schäfte
so 12; in diesem Fall werden anstelle der in den F i g. 10 und 11 dargestellten Bohrer entsprechende Vibrationsfräsen verwendet
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Dentalimplantat, dessen koronales Kopfende eine Verankerungsmöglicbkeit für eine Suprastniktur aufweist, das an seinem Schaft eine zur Schaftachse etwa senkrechte, seinem verjüngten, abgerundeten, eine glatte Oberfläche aufweisenden apikalen Ende zugekehrte, zusammen mit der Schaftfläche eine Stufe bildende Stufenfläche besitzt und das weiterhin mit einem Abschnitt geringeren Querschnittes im Bereich des Schleimhautdurchtritts versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (12) vom Kopf (10) in apikaler Richtung mehrfach abgestuft ist, daß seine dem apikalen Ende (18) zugekehrten Stufenflächen (2 bis 5) senkrecht zur Schaftachse (7) und die übrigen Schaftflächen (f\ bis /SX wahlweise mit Ausnahme von Teilflächen von Lakunen (20, 21 oder 22) vorbestimmter Form und Abmessungen in letzteren, parallel zur Schaftachse (7) verlaufen, daß das Dentalimplantat eine gewebefreundliche Oberfläche aus hochreiner, porenfreier Al2O3-Keramik besitzt, welche mindestens 95 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 99Gew.-%, Al2O3 enthält, und daß der Abschnitt geringeren Querschnittes als umlaufende Einschnürung (16) des Kopfes (10) ausgebildet ist.
2. Dentalimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich um und in der Einschnürung (16) hochgradig poliert ist
3. Dentalimplantat nach Anspruch 1 oder 2 mit Lakunen, dadrrch gekennzeichnet, daß der Grundriß der Lakunen (20), gesehen >n Richtung senkrecht zur Achse des Schaftes (7;, rund ist und der Durchmesser (d) jeder Lakune '20) zwischen 0,15 und 1 mm und die Tiefe (t) der Lakune (20) etwa einen halben Durchmesser mißt
4. Dentalimplantat nach Anspruch 1 oder 2 mit Lakunen, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundriß der Lakunen (21), gesehen in Richtung senkrecht zur Achse des Schaftes (7), quadratisch ist und die Seitenlänge (d) des Quadrates zwischen 0,15 und 1 mm und die Tiefe (t) der Lakune etwa eine halbe Seitenlänge mißt
5. Dentalimplantat nach Anspruch 1 oder 2 mit Lakunen, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundriß der Lakunen (22), gesehen in Richtung senkrecht zur Achse de3 Schaftes (7), länglich ist und die Breite (d) jeder Lakune zwischen 0,15 und 1 mm und die Tiefe ft)der Lakune etwa eine halbe Breite mißt
6. Dentalimplantat nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (10) mit umlaufender Einschnürung (16) zwei oder drei Schäfte (12) trägt
7. Dentalimplantat nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet daß die AfeOj-Keramik als Überzug auf einen metallischen Kern aufgebracht ist.
8. Dentalimplantat nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Kern aus hochfestem Stahl.
9. Dentalimplantat nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufenflächen (1 bis 5) sowie das apikale Ende (18) mit bioaktivem Material beschichtet sind, das Ionen zum Steuern der Gewebereaktionen und zur Stimulation des Anwachsens von Gewebe enthält.
10. Dentalimplantat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das bioaktive Material aus Glaskeramik besteht.
11, Dentalimplantat nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das bioaktive Material als die Gewebereaktionen steuernde Ionen Lithium-, Bor-, Kohlenstoff-, Fluor-, Natrium-, Magnesium-, Silizium-, Phosphor-, Kalium- und/oder Calciumionen enthält
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