DE2811939A1 - Vorrichtung zur ausbildung einer kuenstlichen zahnhoehle mit mindestens einem wurzelsystem fuer kunstzaehne - Google Patents

Description

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Beschreibung der Erfindung mit der Bezeichnung: »VORRICHTUNG ZUR AUSBILDUNG EINER KÜNSTLICHEN ZAHNHÖHLE MIT MINDESTENS EINEM WURZELSYSTEM FÜR KUNSTZÄHNE»

auf den Namen der Firma

PANTOMEDICAL GRIFO s.a.s. sowie von Herrn Nicola STAFFOLANI,

beide in PERUGIA

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ausbildung einer künstlichen Zahnhöhle für einen Stift mit Rundkopf, durch den mindestens ein Zahn oder aber, in Verbindung mit einer weiteren gleichartigen Vorrichtung, eine Brücke mit mehreren Zähnen gehalten wird; die Vorrichtung ist mit wenigstens einem Wurzelsystem ausgestattet, das aus spitz zulaufenden Elementen besteht, welche dazu bestimmt sind, sich beim Einsetzen in den Kieferknochen einzubohren; die Zahnhöhle ist mit einem Hilfsmittel zur Dämpfung der auf den Zahn einwirkenden Beanspruchungen ausgestattet, wodurch leichte, normale Vibrationen des Zahns abgefangen werden, die Je nach den Bedürfnissen des Patienten unterschiedlich sein können; die Zahnhöhle ist aus einem einzigen Element gearbeitet, so daß es keinen freiliegenden Verbindungsansatz gibt.

Jedes Wurzelsystem besteht aus mehreren spitzen Elementen, deren Anzahl gewöhnlich von zwei bis fünf, bevorzugt jedoch vier betragen kann; vor dem Einsetzen sind die Wurzelspitzen leicht zur Achse des Wurzelsystems geneigt; sie bohren sich beim Implantieren jedoch in den Knochen hinein, und zwar infolge des Durchschlagene eines kleinen Stifts, der zwischen die geformten Führungsfortsätze der genannten Wurzelspitzen eingeführt und mit Hilfe eines besonderen Werkzeuges ruckartig vorgetrieben wird.

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Aufgrund ihrer besonderen Merkmale hat die genannte Vorrichtung den Vorzug, eine vollständig geschlossene, im Kieferknochen

sitzende Zahnhöhle zu sein, wodurch verhindert wird, daß Speichel oder sonstige Flüssigkeiten, die in den Zwischenraum zwischen Rundkopfstift und Zahnhöhle eindringen können (der Zwischenraum ist notwendig, um leichte Vibrationen des Zahns und eine geringfügige Elastizität zu ermöglichen), mit dem Knochen und/oder dem Zahn in Berührung kommen und durch die in diesen Flüssigkeiten enthaltenen Bakterien Infektionen hervorrufen. Außerdem schafft diese Vorrichtung für den Kunstzahn Bedingungen wie für einen natürlichen Zahn insofern, als die auf den Zahn einwirkenden Beanspruchungen leicht gedämpft und in einer gegenüber den Merkmalen des Kieferknochens, in den die Vorrichtung eingesetzt wird, günstigen Art und Weise verteilt werden. Daher ist vorgesehen, die Anzahl Wurzelsysteme entsprechend den am stärksten beanspruchten Zähnen zu erhöhen oder auch dann, wenn der Knochen wegen des Alters des Patienten spröder und/oder weniger fest ist, oder auch je nach dem Typus des Ober- oder Unterkieferknochens .

Die bisher bei der Implantierung verwendeten und derzeit für die besten gehaltenen Vorrichtungen, wie schneidenartige Stifte und Verschraubungen, haben allerdings gezeigt, daß dort, wo chirurgisch implantiert wurde, sich zwar neues Knochengewebe gebildet hatte, dieses neugebildete Gewebe jedoch nie annäheren! normale Zahnhöhlenverhältnisse reproduzieren konnte und dies auch nicht kann, da weder eine Zahnhöhlenstruktur noch ein den Zahn umgebendes Ligamentum vorhanden sind. Allen Fachleuten auf diesem Gebiet sind Untersuchungen bekannt, die ergaben, daß nach einer unterschiedlich langen Zeitspanne, jedoch nicht nach mehr als 5-7 Jahren, fast immer eine Resorption des Knochengewebes um die implantierte Vorrichtung stattfand, bis daß diese ihre anfängliche Festigkeit verlor. Diese Resorption ist die natürliche Folge bei Implantaten, die weder der Kaubelastung noch den feinsten Erschütterungen standhalten können, die in der Mundhöhle bei der Lautbildung, beim Schlucken sowie bei sonstigen willkürlichen und unwillkürlichen Bewegungen von Zunge und Wangen auftreten.

Aufgrund der vorausgegangenen Erfahrungen wurde mit dieser Erfindung eine Vorrichtung entwickelt, die aus einer kugelförmigen, künstlichen Zahnhöhle für einen Stift mit Rundkopf besteht, der den Zahn oder die Prothese hält und die Aufgabe erfüllt, Kieferknochen und Zahnfleisch dort zu schützen, wo das Implantat mit der Mundhöhle in Berührung kommt, d. h. am Schwachpunkt der heutigen Implantationstechnik infolge der oben beschriebenen Knochengewebsresorption. Es sei bemerkt, daß die Zahnhöhle auch eine andere Form haben könnte, etwa zylindrisch o. ä., wenn die Beanspruchungen es zulassen.

Die Vorrichtung kann entweder für das Implantieren eines einzeln Zahns oder mehrerer Zähne verwendet werden.

Man stellte außerdem fest, daß eine Unterbrechung beim Implantieren, etwa durch einen langsamen Arbeitsvorgang wie das Einführen einer Schraube, leicht ein Zersplittern der umgebenden Knochenwand bewirken kann und fand durch Erprobung, daß das Einsetzen mehrerer Wurzelspitzen, die jeweils ein Wurzelsystem bilden, durch ein fast schlagartig rasches Vortreiben geschehen muß. Zu diesem Zweck trägt jede Spitze, die eine Wurzel des Systems bildet, hinten einen geformten Fortsatz oder Führungsansatz, der sich in Richtung auf die Achse des Wurzelsystems, d. h. auf eine Bohrung in der Achse fortsetzt. Die Bohrung beginnt an der Oberseite und wird durch das Wurzelsystem bis in die Höhe der genannten Fortsätze geführt; die Bohrung ist mit einem Gewinde versehen, das dazu bestimmt ist, beim Implantieren das Ende eines rohrförmigen Steuerungswerkzeugs aufzunehmen, in dem sich wiederum ein Stab befindet, vor dem ein kleiner Stift montiert ist, dessen Durchmesser so bemessen ist, daß dieser Stift, sobald er zwischen die Fortsätze der Wurzelspitzen vordringt, diese zu einer Drehung nach außen und oben zwingt, wodurch sie in im wesentlichen radialer Position in den Knochen getrieben werden.

Diese und weitere Merkmale und Vorzüge der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung zweier entsprechender Ausführungs-

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formen klarer, die auf beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind:

Abb. 1 zeigt - halb als Seitenansicht und halb als Achsschnitt die beiden separaten Teile, aus denen die Vorrichtung besteht, und zwar in einer ersten Ausführungsform mit nur einem einzigen Wurzelsystem; Abb. 2 entspricht Abb. 1, zeigt jedoch beide Teile zusammengesetzt, wie es nach dem Implantieren der Fall ist.

Abb. 3 zeigt als Achsschnitt den das Wurzelsystem bildenden Teil, der in die Knochenhöhle eingesetzt wird, nachdem das Werkzeug mit dem kleinen Stift zur ruckartigen Verkeilung der Wurzelspitzen in den Knochen eingeführt wurde.

Abb. 4 zeigt eine Einzelheit von Abb. 3» nachdem die Spitzen des Wurzelsystems sich in den Knochen eingebohrt haben und das Werkzeug abgesetzt wurde; dieser Teil ist nunmehr zur Montage des oberen Teils der Vorrichtung mit Zahnhöhle und Rundkopfstift bereit.

Abb. 5 zeigt - halb als Seitenansicht und halb als Längsschnitt die Ausführungsform einer Vorrichtung mit zwei Wurzelsystemen; Abb. 6 ist die Draufsicht der Vorrichtung nach Abb. 1.

Unter Bezugnahme auf Abb. 1 bis 4 mit der ersten Ausführungsform, die nur ein einziges Wurzelsystem vorsieht, besteht die Vorrichtung im wesentlichen aus einem mit (1) bezeichneten oberen und einem mit (2) bezeichneten unteren Teil. Teil (1) wird aus Konstruktionsgründen in zwei Stücken gefertigt, die nachher miteinander verschweißt werden.

In Teil (1) ist nämlich eine kugelförmige Zahnhöhle (3) (oder in anderer, funktionsgerechter Form, etwa länglich, ellipsenförmig o.a.) ausgebildet, die sich nach oben hin in einen senkrechten Kanal (4) fortsetzt und insgesamt das Lager für einen Stift (5) bildet, der unten in einem Rundkopf (5a) endet. Stift (5) ragt weit genug aus Teil (1) heraus, um ein Halleelement (6) für den Zahn (nicht gezeigt) aufzunehmen. Rundkopf (5a) und Stift (5)

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sind mit einem Elastomer-Material (7) beschichtet, das einen elastischen Kontakt zwischen Stift (5), Rundkopf (5a) und Zahnhöhle (3) herstellt und auch leichte Vibrationen des am Stift (5) sitzenden Zahns gegenüber dem Teil (2) erlaubt, der das Wurzelsystem darstellt, woran Teil (1) festgeschraubt wird. Zu diesem Zweck geht Teil (1) in seinem unteren Abschnitt in einen mit Gewinde versehenen zylindrischen Ansatz (8) über, der zum Einschrauben in ein mit Gegengewinde versehenes Lager (9) bestimmt ist; dieses Lager ist in dem das Wurzelsystem bildenden Teil (2) eingelassen.

Es sei bemerkt, daß anstelle der Elastomer-Beschichtung (7) von Rundkopf (5a) und Stift (5) auch eine elastische Umhüllung mit flüssigkeitsgefülltem, abgedichtetem Innenraum vorgesehen werden kann.

Die Außenwandung von Teil (1) ist auf ihrem über die Mittelebene von Zahnhöhle (3) und Rundkopf (5a) hinausragenden Abschnitt im wesentlichen zylindrisch, so daß sie das durch das Einsetzen der Vorrichtung entfernte Knochengewebe fast vollständig ersetzt, somit die Bildung neuen Knochengewebes verhindert und das Implantat fester verankert, das auf diese Weise korrekt in der dafür geschaffenen Knochenhöhle haftet.

Der untere Teil (2) der Vorrichtung besteht aus einem oberen zylindrischen Abschnitt (2a), in dem das mit Gewinde versehene Lager (9) ausgespart ist; der Außendurchmesser dieses Abschnitts ist nicht größer als der maximale Durchmesser von Teil (1). Die Bohrung (9) setzt sich in einem Hohlraum fort, der aus einem ersten, konischen Abschnitt (10), einem zweiten, zylindrischen Abschnitt (10a) und einem darauffolgenden zweiten konischen Abschnitt (10b) mit Scheitelpunkt in der Achse X-X der Vorrichtung besteht, wobei der Scheitelpunkt in der Ebene des unteren Endes von Bohrung (10a) liegt. Teil (2) besitzt in der gezeigten Ausführungsform vier dreieckige Wurzelspitzen (11), deren Unter-

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seite (11a) mit der Achse X-X des Wurzelsystems zunächst einen Winkel von nicht über 45° bildet, wobei der nach außen ragende Teil dieser Spitzen vor dem Einsetzen im wesentlichen mit der zylindrischen Außenwandung von Teil (2) fluchtet, während die Wurzelspitzen (11) an der Innenseite jeweils einen Fortsatz (11b) in Form eines Führungskanals bilden, der im wesentlichen bis zur Achse X-X reicht.

Diese Vorrichtung wird bevorzugt aus Titan gefertigt, das wenigstens für Teil (2) einer Wärmebehandlung unterzogen wird, um dem Material der Wurzelspitzen (11) eine höhere Festigkeit zu geben. Es kann ebensogut Tantal oder irgendein anderes Material verwendet werden, dessen Festigkeit im wesentlichen gleich hoch ist und das vom Organismus nicht abgestoßen wird.

Das Einsetzen der Vorrichtung nach Abb. 1-4 geschieht wie folgt: Nach vorangegangener, sorgfältiger Röntgenuntersuchung der Zahnbögen zur Ortung des Kieferbereichs mit dem dichtesten Knochengewebe, das sich am besten zur Implantation eignet, ohne daß es zu Verletzungen der Kieferhöhlen und des canalis mandibularis kommt, sowie nach Begutachtung der zur Befestigung des Implantats geeignetsten Stellen bzw. der besonderen Merkaale dieser Stellen wird eine Vorrichtung eingesetzt, deren Teil (2) zwei oder mehr Wurzelspitzen (11) aufweist, je nach voraussichtlicher und/oder Einheits-Belastung, der der Knochen in diesem Bereich standhalten kann. Danach wird zur Freilegung der Zahnhöhlenkontur ein Schnitt in die Schleimhaut des Zahnfleisches gelegt, und mit einer Fräse die Höhle ausgebildet, in die die Vorrichtung eingesetzt wird. Zunächst wird Teil (2) eingeführt, indem man ihn mit Hilfe eines mit (12) bezeichneten Werkzeugs (Abb. 3) bis in die vorgesehene Tiefe preßt. Das Werkzeug (12) besteht aus einem rohrförmigen Element (14), dessen unterer Abschnitt ein Außengewinde aufweist, das in das Lag»r (9) eingeschraubt werden kann, wogegen es oben einen breiten Kontaktflansch (14b) trägt. In die Bohrung (15) von Werkzeug (12) wird zunächst ein kleiner Stift (16) eingeführt, dann ein

kleiner Stab (17), dessen Länge so bemessen ist, daß sein Kopf (17a) anfangs um denjenigen Betrag aus Teil (14a) herausragt, um den der kleine Stift (16) zwischen die Wurzelspitzen (11) vorgetrieben werden soll; der kleine Stift ist dazu bestimmt, sich zwischen die Fortsätze (11b) der Wurzelspitzen (11) zu pressen, und somit die Spitzen zu einer Drehung nach außen und oben zu zwingen, wodurch sie sich in den umgebenden Knochen einbohren. Es hat sich gezeigt, daß die Wurzelspitzen (11) fest im Knochen haften und keine Knochensplitterungen verursachen, sofern das Einsetzen praktisch ruckartig geschieht. Zu diesem Zweck reicht eine robuste Zahnzange mit Schenkeln (18) und (I8a) - letzterer mit Gabelung -, wobei die Schenkel zwischen Flansch (14a) und dem aus ihm herausragenden Abschnitt von Stab (17) angesetzt und Kopf (17a) des Stabs (17) kräftig in die Bohrung (15) gepreßt wird; hierdurch wird der kleine Stift (16) zwischen die konisch geformten und als Führungskanäle dienenden Fortsätze (11b) getrieben, durch deren Verschiebung die Wurzelspitzen (11) zu einer Drehbewegung nach außen und oben gezwungen werden. Die Länge des kleinen Stifts (16) ist so bemessen, daß seine Axialverschiebung ausreicht, um die beschriebene Lageveränderung der Wurzelspitzen (11) zu bewirken; danach bleibt der kleine Stift (16) fest zwischen den Fortsätzen (11) (Abb. 4) eingezwängt. Außen an den Wurzelspitzen (11) sind im wesentlichen wulstförmige Einbuchtungen im Knickbereich der Spitzen eingelassen, die das Spreizen erleichtern.

Anschließend wird das Werkzeug (14) abgeschraubt und der obere Teil (1) der Vorrichtung mit dem mit Gewinde versehenen Ansatzstück (8) in das Lager (9) eingeschraubt. Nun kann die Halterung (6) des Zahns oder der Brücke mit mehreren Zähnen in die Vorrichtung eingesetzt werden.

Die Ausführungsform der Vorrichtung nach Abb. 5 und 6 ist für den Fall vorgesehen, wo die auf den Stift (5) über Rundkopf (5a) einwirkende Belastung auf mehr als ein Wurzelsystem verteilt werden muß. Hier ist das obere Stück, aus dem das Element mit

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der Zahnhöhle gebildet wird, in die Stift (5) mit Rundkopf (5a) eingesetzt werden, identisch mit der vorigen Ausführung, wogegen das untere Stück, - das aus Konstruktionsgründen separat gefertigt, jedoch dann an das zuerstgenannte Stück angeschweißt wird, - mit einer Brücke (20) verbunden ist, in deren Enden die mit Gewinde versehenen Lager (9) Jedes einzelnen Wurzelsystems eingelassen sind. Die Teile mit gleicher Funktion werden mit den gleichen Zahlen bezeichnet. Natürlich kann das Brückenelement (20) je nach den Umständen auch durch ein drei- oder vierarmiges Sternelement ersetzt werden. In diesem Fall wird die Vorrichtung so ausgeführt, daß sie nach dem Implantieren eine Einheit mit den Wurzelsystemen bildet, wie auf Abb. 5 und 6 dargestellt.

Das Einsetzen geschieht nach dem vorher beschriebenen Verfahren, wobei zum Implantieren der Wurzelelemente ein Längsschnitt in den Knochen gelegt wird. Es wird empfohlen, den unteren Brückenteil (20a) abzurunden, um jede Druckwirkung auf den Knochen zu vermeiden.

Hat der Kieferknochen z. B. aus Altersgründen oder typologisch eine nur geringe Höhe, so kann der Teil mit der Zahnhöhle (3) soweit abgesenkt werden, daß die Zahnhöhle teilweise vom Brückenelement (20) aufgenommen wird. In einem solchen Fall weist der Brückenteil unten eine kugelförmige Ausbuchtung auf, die gleichzeitig als "Pufferzone" zur Verringerung der auf den Knochen einwirkenden Einheitsbelastung dient.

Obwohl nur zwei Ausführungsbeispiele gegeben wurden, können natürlich Vorrichtungen in vielen Varianten hergestellt werden, die sich den verschiedenen örtlichen Gegebenheiten anpassen. So kann jede Vorrichtung nicht nur ein einziges Wurzelsystem mit unterschiedlicher Anzahl Spitzen - gewöhnlich zwei bis höchstens fünf - aufweisen, sondern eine Vorrichtung mit Brücke kann zwei oder mehr Arme mit jeweils einem Wurzelsystem tragen. Beim Einsetzen solcher Vorrichtungen mit Brücke wird das Auseinanderspreizen der Spitzen (11) durch das Einführen des kleinen Stifts (16) mit

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Hilfe des erwähnten Werkzeugs (14) bewirkt. Zur Ausführung mit Brücke sei noch bemerkt, daß die Wurzelsysteme auch unterschiedlich hoch sein dürfen, da der Kieferknochen ebenfalls unterschiedliche Nutzhöhen aufweisen kann und die Wurzelsysteme auf diese Weise in der geeignetsten Tiefe implantiert werden können.

Die Wahl der geeigneten Ausführungsvariante aus den für unterschiedliche Bedingungen entwickelten Vorrichtungen nach der Erfindung ist allerdings jedem Zahntechniker ohne weiteres möglich.

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PATENTANSPRÜCHE

1J- Vorrichtung zur Ausbildung einer künstlichen Zahnhöhle für *lnen Stift mit Rundkopf, der mindestens einen Zahn oder -in Verbindung mit einer Vorrichtung des gleichen Typs - eine Brücke mit mehreren Zähnen hält, wobei die Vorrichtung mit wenigstens einem Wurzelsystem ausgestattet ist und sich dadurch auszeichnet, daß die künstliche Zahnhöhle aus einem durch zwei miteinander fest verbundenen Elementen gebildeten Teil besteht und daß zwischen Rundkopfstift und Zahnhöhle eine elastisch verformbare Beschichtung vorgesehen ist, welche abfedernd wirkt und leichte Vibrationen des Rundkopfstifts gegenüber der Zahnhöhle zuläßt, wobei jedes Wurzelsystem an einem Element sitzt, das eine mit Gewinde versehene und oben offene Vertikalbohrung aufweist, deren unteres Ende sich nach unten in einem in verschied» geformte Abschnitte gliedernden Hohlraum fortsetzt, der außen dreieckige, spitz zulaufende Elemente trägt, deren Innenseiten als Führungen ausgebildete Fortsätze aufweisen, zwischen die ein kleiner Stift vorgetrieben wird, der eine Drehung der genannten Wurzelspitzen nach außen bewirkt, und daß die Vorrichtung aus Titan, Tantal oder aus einem anderen Material hergestellt ist, das vom Organismus nicht abgestoßen wird.

2. - Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Stift und der Rundkopf mit einem Elastomermaterial beschichtet sind.

3. - Vorrichtung nach Anspruch 1, deren Außenfläche oberhalb der Mittelebene der Zahnhöhle im wesentlichen zylindrisch geformt ist.

4. - Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jedes Wurzelsystem aus zwei bis fünf Wurzelspitzen besteht, deren Querschnitt dreieckig ist und deren Unterseite bei der Einführung in den Hohlraum im Knochen mit der Achse des genannten Wurzelsystems einen Winkel von nicht über 45° bildet, der nach erfolgtem Implantieren z. B. 90° betragen kann.

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5. - Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei mindestens das Material - bevorzugt Titan -, aus dem die Wurzelsysteme bestehen, zur Erhöhung der Festigkeit einer Wärmebehandlung unterzogen wird.

6. - Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Teil mit der Zahnhöhle unten ein mit Gewinde versehenes Ansatzstück aufweist, während die Bohrung im Wurzelsystem ein Gegengewinde hat, durch das das Wurzelsystem mit dem Zahnhöhlenteil verschraubt wird.

7. - Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Teil mit der Zahnhöhle sich in mindestens zwei Arme gliedert, deren beide Enden ein Wurzelsystem bilden und wobei der untere Abschnitt dieser Arme abgerundet ist.

8. - Vorrichtung nach Anspruch 1, mit mindestens zwei Wurzelsystemen, die von gleicher oder unterschiedlicher Höhe sein können.

9. - Werkzeug zum Einführen eines kleinen Stifts zwischen die Spitzen eines jeden Wurzelsystems, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug aus einem rohrförmigen Element mit Gewinde am unteren Ende besteht, das in die Gewindebohrung eines jeden Wurzelsystems eingeschraubt werden kann, während sich das andere Ende des genannten Elements in einem Kontaktflansch verbreitert,

und daß in dem inneren Hohlraum des rohrförmigen Elements der kleine Stift sitzt, der zwischen die Spitzen der einzelnen Wurzelsysteme eingeführt wird bzw. daran anschließend ein Steuerungsstab mit verbreitertem Kopf und in einer Länge, die aus dem Flansch des rohrförmigen Elements um denjenigen Betrag herausragt, der der Einführungstiefe des kleinen Stifts entspricht .

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