DE2824118A1

DE2824118A1 - Dentales implantat

Info

Publication number: DE2824118A1
Application number: DE19782824118
Authority: DE
Inventors: Guido Dr Med Riess
Original assignee: RIESS GUIDO DR
Current assignee: RIESS GUIDO DR
Priority date: 1978-06-01
Filing date: 1978-06-01
Publication date: 1979-12-06
Also published as: US4379694A; DK500978A; CA1117328A; DE2824118B2; BR7808248A; NO783793L; SE7811746L; ZA786453B; AR218704A1

Description

Dr. ined. dent. Guido Riess

Marienplatz 7

8100 Garmisch-Parten^irchen

Dentales Implantat

Die Erfindung bezieht sich auf ein dentales Implantat mit einem Kernstück aus Ginqiva-verträcrlichem Metall zur Aufnahmen einer dentalen Suprastruktur in Form einer Zahnkrone, eines Befesticmnaselementes für Zahnbrücken oder dergleichen, bei dem das Kernstück mit einer gewebeverträglichen,biostabilen Polymermatrix, welche resorbierbare, bioreaktive, gesinterte Calciumohosnhate enthält, verbunden ist.

Bisher bekannte und meist verwendete Innlantate bestehen aus einem Verankerungsteil aus Metall und sind in Form einer Platte, Tladel. Schraube oder dergleichen ausgebildet und beruhen auf einer rein mechanischen Verzahnung mit dem Knochen, um eine Verankerung der Prothese am Knochen zu erreichen. Inzwischen wurde erkannt, dass mehrere Werkstofftechnische Forderungen aleichzeitig erfüllt sein nüssen um eine dauernde stabile Imolantierung zu erreichen. Die verwendeten Werkstoffe müssen mit den Knochen biokomnatibel sein und die Formgebung der Implantate und die mechanischen Eigenschaften der Werkstoffe nüssen eine Ohvsiologisch richtige Belastung und Kraftejnleitung gewährleisten, da der Knochen andernfalls durch Abbau und schließlich durch Lockerung des Imnlantates reagiert.

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Die Implantatform und das Instrumentarium zu seiner Implantation muß eine einfache und den jeweiligen Verhältnissen angepaßte Implantation zulassen. Das Implantat muß in allen Bereichen eine direkte, dauerhafte, knöcherne Verbindung zum Kiefer aufweisen und darf nicht durch eine Bindegewebsmembran vom Knochen abgekapselt werden.

Dazu sind in neuerer Zeit bioaktive Werkstoffe bekannt geworden, die eine bindegewebefreie Verwachsung des Knochens mit der Werkstoffoberfläche des Verankerungsteiles bewirken. Bei solchen Werkstoffen handelt es sich z. B. um Calciumphosphate bestimmter Zusammensetzung, bei denen eine direkte bindegewebsfreie Verwachsung des Knochens mit dem Werkstoff eintritt (Röster, "Experimenteller Knochenersatz durch resorbierbare Calciumphosphatkeramik", Langenbecks Archiv für Chirogie 341,77-86 (1976)). Diese Calciumphosphate sind im biologischen Milieu abbaubar, d.h. sie werden von den an der Knochenumbildung beteiligten Zellen absorbiert und erfüllen somit die gestellte biochemische Grundforderung, kommen aber als alleiniger Werkstoff bei einer auf Dauer implantierten Prothese manaels dauernder Verankerung zwischen Werkstoff des Verankeruncrsteils und des Knochens nicht in Betracht.

Um eine dauerhafte Verankerung von hochbelasteten Implantaten zu schaffen, bei der es zu einer wirklich dauerhaften Verbindung zwischen der Prothese und dem Gewebe kommt, ist es bekannt aeworden, die Prothesenverankerung als Prothesenschaftbeschichtung auszubilden und die keramischen Calciumphosphate in partikulärer Form bestimmter Partikelgröße im Durchmesser in den Kunststoff derart einzulagern, das bei der desorption des keramischen Anteils ein durchgängig öses Gef^ge aus kunststoff entsteht, auf dessen inneren

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Porenoberflächen bioaktivierende Reste der Keramik zurückbleiben.

Nach einem anderen Vorschlag für eine implantierbare Zahnwurzel besteht diese im wesentlichen aus einer mit menschlichem Zellgewebe verträglichen, biostabilen Polymermatrix,in die resorbierbare bioreaktive Calciumphosphate in feindisperser Form eingelagert sind, die von einer dünnen porösen Schicht nicht resorbierbarer Calciumphosphate umgeben sind und in die ein Kern als Verbindungsstück zur Anbringung einer dentalen SupraStruktur eingefügt ist. ; Mit derartigen Implantaten werden ausserordentlich aute Ergebnisse erzielt, sie sind jedoch insbesondere hinsichtlich der Herstellung der Polymermatrix mit eingelagerten Calciumphosphatpartikeln bestimmter Ausbildung relativ aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufcrabe zugrunde ein einfach herzustellendes dentales Implantat zu schaffen, welches ein besseres und stabiles bindegewebsfreies Einwachsen in den Kiefernknochen ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein dentales Implantat der eingangs genannten Art vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das Kernstück als der Implantatform angepaßte im Querschnitt flache und mit durchgehenden öffnungen versehene Metallplatte ausgebildet ist und die Polymermatrix aus einem die Metallplatte allseits umgebenden überzucT aus einem biostabilen nolymeren Kunststoff und resorbierbarem feinverteiltem gesintertem Calciumphosnhat besteht und die Offnungen mit resorbierbarem gesintertem Calciumnhosnhat ausgefüllt sind.

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Damit sind folgende Vorteile erzielt: Die Ausbildung des Kernstückes als im Querschnitt flache Metallplatte, die der Implantatform angepaßt ist, in zweckmäßiger Ausgestaltung beispielsweise sattelförmig oder röhrenförmig ausgebildet ist, ermöglicht ein beidseitiges Anwachsen des Knochengewebes. Dass in die vorgesehenen durchgehenden öffnungen eingefügte resorbierbare Calciumphosphat wird von dem Knochengewebe vollständig resorbiert, so dass ein Durchwachsen des Knochengewebes durch das Kernstück hindurch erfolgt und ein stabiles durchgreifendes Einwachsen des Knochens mit dem Implantat gewährleistet ist. Die als Überzug ausgebildete Polymermatrix schafft für alle mit dem Knochen in Berührung kommenden Bereiche des Kernstückes eine gewebefreundliche Verankerungsmöglichkeit, wobei das Knochengewebe nur einen Teil des CaIciumphosphates in dem Kunststoffüberzug resorbiert und der Rest des nicht resorbierten Calciumphosphates einen bindegewebslosen Verbund mit dem Knochen schafft. Dabei werden an die Herstellung des Überzuges aus biostabilem Kunststoff und resorbierbaren Calciumphosphaten insbesondere hinsichtlich der Partikelausbildung des Calciumphosphates keine großen Anforderungen gestellt, da für das stabile Einwachsen des neu gebildeten Knochengewebes unter Resorbieruna des Calciunphosphates eine besonders rrroße Oberfläche creschaffen ist und der mechanisch stabile Verbund zwischen Implantat und Knochen im wesentlichen durch das durch die öffnungen unter Resorbierung des Calciumphosphates hindurchgewachsene Knochengewebe nebildet wird.

Bei Ausbildung des Kernstückes als sattelförmige, mit öffnungen versehene Metallplatte kann das Knochengewebe von innan nach außen durch die öffnunaen zur Knochenhaut durchwachsen, die vor Einsetzen des Sattelimplantates entfernt und von außen nach Anpassen des Implantates auf

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den Knochen wieder angelegt worden ist. Es tritt ein inniger Verbund ein und auch die Knochenhaut (Periost) findet in Form des allseits auf dem Kernstück vorhandenen Überzuges ein gewebefreundliches Milieu vor, welches ihr ein Anwachsen ermöglicht.

Bei Ausbildung des Kernstückes als röhrenförmige, mit öffnungen versehene Metallplatte erfolgt unter Resorption des in den öffnungen vorhandenen Calciumphosphates ein inniges Verwachsen des Knochens mit dem inneren Knochenzapfen, welcher nach Herstellung der rohrförmigen Ausfräsung im Knochen für das Einsetzen des rohrförmigen Implantates verbleibt. Sofern dieser Knochenzapfen infolge minderwerticren Knochengewebes nicht erhalten x-zerden kann, können, nicht nur die öffnungen im Implantat, sondern auch der gesamte Innenbereich des rohrförmigen Kernstückes mit resorbierbarem Calciumphosphat ausgefüllt sein.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung besteht die das Kernstück bildende Metallplatte aus Titan und der überzug aus ca. 20 % bis 30% Polymethylmethacrylat (PRMA) und ca. 70% - 8O% gesintertem, pulvrig zerriebenem und fein dispers verteiltem Tricalciumphosphat. Da wie gesagt an die Herstellunc des Überzuges geaenüber den bisher bekannt gewordenen Polymermatrixen keine so hohen Anforderungen hinsichtlich Größe und Verteilung der Calciumohosnhatnartikel gestellt sind, kann erfindungsgemäß der Überzug durch tauchen, spritzen, streichen oder dergleichen auf einfache Weise auf die das Kernstück bildende Metallnlatte aufgebracht werden. Die Oberfläche der ?letallplatte ist dabei vorher durch Sandstrahlen oder dergleichen gut zu säubern und mit einem Haftvermittler zu versehen.

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In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung kann das resorbierbare gesinterte Calciumphosphat in der Größe der Öffnungen entsprechender Tablettenform vorgefertigt und in die Öffnungen eingesetzt sein. Im übrigen kann die Anzahl und Größe der Öffnungen je nach Bedarf hinsichtlich der zu erzielenden mechanischen Stabilität und der Güte des vorliegenden Knochengewebes variiert werden. Ebenso sind neben den genannten sattelförmigen und rohrförmigen Implantatformen andere zweckmäßige Formen der im Querschnitt flachen Metallplatte denkbar, die ein beidseitiges Einwachsen und Hindurchwachsen des Knochengewebes durch die Öffnungen ermöglichen.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 schematisch perspektivisch ein sattelförmiges Implantat;

Fig. 2 eine Schnittansicht des Implantates nach Fig. 1;

Fig. 3 schematisch perspektivisch ein rohrförmiges Stiftimplantat;

Fig. 4 eine Schnittansicht des Implantates nach Fig. 3;

Fig. 5 im vergrößerten Maßstab eine Schnittansicht eines eingesetzten Sattelimplantates vor der Resorption der Calciumphosphatanteile; und

Fig. 6 schematisch eine der Fig. 5 entsprechende Schnittansicht nach der Resort)tion der Calciumohosphatanteile.

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Das Implantat nach Fig. 1 und 2 ist sattelförmig ausgebildet und besteht aus einer Metallplatte 1 aus gewebefreundlichem Metall, vorzugsweise Titan, welche öffnungen 2 aufweist. Die Metallplatte 1 weist an ihrer Oberseite einen Gewindekopf 3 zur Aufnahme von Verbindungselementen von dentalen Sunrastrukturen wie Kronen, Brücken oder dergleichen auf. Die Metallplatte 1 ist allseits, einschließlich der Kanten der Öffnungen 2 von einem überzug 4 aus biostabilem polymerem Kunststoff mit eingelagerten resorbierbaren Calciumphosphaten umgeben, wobei lediglich die äußere Fläche 5 des Gewindekopfes 3 vom überzug 4 frei ist um eine dichte Anlagerung der Gingiva (Mundschleimhaut) zu ermöglichen (vgl. Fig. 5 und 6). Die öffnungen 2 sind mit resorbierem gesintertem Tricalciumphosphat 6 ausgefüllt, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich in Fig. 2 rechts die Calciumphosphatkeramik 6 eingezeichnet ist. Diese kann in Tablettenform vorgefertigt und in die öffnung 2 eingesetzt sein.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 ist die das Kernstück bildende Metallplatte 11 röhrchenförmig ausgebildet, mit einem offenen Ende und einem geschlossenen, einen Gewindekopf 13 für die Befestigung der SupraStruktur tragenden Ende. Die öffnungen in der Metallplatte 11 sind mit 12 bezeichnet, wobei das in diese öffnunaen eingesetzte, gegebenenfalls tablettenförmig vorgefertigte Calciumphosphat mit 16 bezeichnet ist und lediglich Fig. 4 an zwei Stellen eingezeichnet ist. Der die Metallplatte 11 allseits umgebende überzug ist mit 14 bezeichnet, die freie polierte Oberfläche für die gewebefreundliche Anlagerung der Gingiva am Gewindekopf 13 ist mit 15 bezeichnet.

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Bei dem in den Fig, 5 und 6 im Schnitt gezeigten implantierten Sattelimplant sind mit der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 übereinstimmende Teile dee Implantatea mit gleichen Bezugsseichen versehen und werden nicht nochmals erläutert. Der Kiefernknochen ist mit 7, das Periost (Knochenhaut) mit 8 und die Ginglva (Schleimhaut) mit 9 beaeichnet. Für das Implantieren ist die Schleimhaut 9 abgeklappt und die Knochenhaut 8 ebenfalls unter Abklappen vorsichtig abgeschalt worden. Nach de» fräsenden Präparieren des Kiefernknochens 7 erfolgte das Einsetzen des Implantate» und das Anlegen der Knochenhaut 8 und Schleimhaut 9. Dieser Zustand ist in Fig. 5 dargestellt. Sowohl Knochen 7 als auch Knochenhaut 8 liegen ausschließlich an gewebefreundlichen, zumindest teilweise resorbierbaren und ein bindegewebsfreiea Anwachsen ermöglichenden Flächen des Überzuges 4 bzw, der Calciumphosphatkeramik 6 in den öffnungen 2 an. Nach der Resorption der Calciumphosphate 6 und Durchwachsen neu gebildeten Knochengewebes ergibt sich das in Fig. 6 gezeigte Bild. Es ist eine innige Verbindung zwischen neu gebildetem Knochengewebe 7 in den öffnungen 2 und der Knochenhaut 8 gegeben. Nicht zeichnerisch dargestellt ist die teilweise Resorption der Calciumphosphate in dem überzug 4 und das bindegewebsfreie Einwachsen von Xnochenge— webe in den überzug 4.

Der Patentanwalt

I. IjQm

Leerseite

Claims

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-BODO MÖNCHEN 22

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10

Dr.rer.nat. W. KÖRBER ^ <⁰⁸⁹> '296684 Dipl.-I η g. J. SCHMIDT-EVERS

PATENTANWÄLTE 1 . Juni 1973

Dr.Kö/lö

Dr. med. dent. Guido Riess

Marienplatz 7

8100 Garmisch-Partenkirchen

ANSPRÜCHE

1 y Dentales Implantat mit einem Kernstück aus Gingiva-verträglichem Metall zur Aufnahme einer dentalen Suprastruktur in Form einer Zahnkrone, eines Befestigungselementes für Zahnbrücken oder dergleichen, bei dem das Kernstück mit einer gewebeverträglichen, biostabilen Polymermatrix, x-relche resorbierbare, bioreaktive, gesinterte Calciumphosphate enthält, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernstück als der Implantatform angepaßte im Querschnitt flache und mit durchgehenden öffnungen (2; 12) versehene Metallplatte (1;11) ausgebildet ist und die Polymermatrix aus einem die Metallnlatte (1;11) allseits umgebenden Überzug (4; 14) aus einem biostabilen polymeren Kunststoff und resorbierbarem, fein verteiltem, gesintertem Calciumphosphat besteht und die öffnungen (2;12) mit resorbierbarem, gesintertem Calciumphosphat (6;16) ausgefüllt sind.
2. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit öffnunaen (2) versehene itetallplatte (1) sattelförmig ausgebildet ist und an ihrer Oberseite eine vom überzug (4) freie Anordnung für die Aufnahme und Befestigung der Suprastruktur auf v/eist.

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ORIGINAL INSPECTED
3. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Öffnungen (12) versehene Metallplatte (11) röhrenförmia ausgebildet ist und an ihrem oberen geschlossenen Ende eine von üherzug (14) freie Anordnung für die Aufnahme und Befestiaung der SupraStruktur aufweist.
4. Implantat nach einem der vorhergehenden Ansnrüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte (1;11) aus Titan besteht und der überzug (4;14) aus ca. 20% - 30% Polymethylmethacrylat (PMMA) und ca. 70% -80% gesintertem pulvrig zerriebenen und fein dispers verteiltem Tricalciumphosphat besteht.
5. Implantat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Metallplatte (1;11) durch Sandstrahlen gesäubert mit einem Haftvermittler versehen und der überzug (4;14) durch tauchen, spritzen, streichen oder dergleichen aufgebracht ist.
6. Implantat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das resorbierbare gesinterte Calciumphosphat (6;16) in der Größe der öffnungen (2,12) entsprechender Tablettenform vorgefertigt und in die öffnungen eingesetzt ist.

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