DE3226831C2

DE3226831C2 - Zahnimplantat

Info

Publication number: DE3226831C2
Application number: DE3226831A
Authority: DE
Inventors: Günther Dr. 6940 Weinheim Heimke; Willi Prof.Dr. 7400 Tübingen Schulte
Original assignee: Friedrichsfeld GmbH Steinzeug und Kunststoffwerke
Current assignee: Friatec AG
Priority date: 1982-07-17
Filing date: 1982-07-17
Publication date: 1984-07-26
Also published as: US4560353A; DE3226831A1; IT1194313B; GB2123299A; GB2123299B; GB8317521D0; JPH0322176B2; JPS5928954A; CH662049A5; IT8322034A0; FR2530138A1; FR2530138B1

Abstract

Bei Implantaten aus korrosionsbeständigen Metallen wie Titan, Tantal oder Niob, bei denen die in den Kieferknochen einzufügenden Teile im wesentlichen blattförmige Gestalt haben, und die aus dem Kieferknochen durch die Schleimhaut hindurch in die Mundhöhle ragenden Teile eine Krone, Brücke oder anderweitige Suprakonstruktion tragen, wird auf das Problem hingewiesen, daß derartige Implantate bisher häufig von einem Weichgewebesaum umgeben sind, wodurch die Implantate nur locker im Kieferknochen verankert sind. Dies bewirkt auch eine Irritation der Schleimhautdurchführung, wodurch deren bakteriendichter Abschluß in vielen Fällen nicht mehr gewährleistet ist. Zur Verbesserung der Überlebensdauer dieser Implantattype wird vorgeschlagen, daß der blattförmige Teil Stufen aufweist, wobei die Stufenflächen in den Kieferknochen hineinweisend angeordnet sind, und daß der die Schleimhaut durchsetzende Pfosten im Bereich der Schleimhautdurchführung einen Ring aus bioinerter Keramik trägt, während ihre Außenseite eine Ringnut aufweist. Um das Implantat während der Einheilphase mit Sicherheit belastungsfrei halten zu können, werden die Elemente der Suprakonstruktion mittels eines Sackloches in dem die schleimhautdurchsetzenden Pfosten befestigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Implantat aus im Körper korrosionsbeständigem Metall wie Titan, Tantal oder Niob, bestehend aus einem in den Kieferknochen einzufügenden im wesentlichen blattförmigen Teil, einem aus dem Kieferknochen durch die Schleimhaut hindurch in die Mundhöhle führenden pfostenartigen Teil und am in die Mundhöhle weisenden Ende des pfostenartigen Teils vorgesehenen Mitteln zum Befestigen einer Krone, Brücke oder anderweitigen Suprakonslruktioncn.

Derartige Implantate sind neuerdings wieder einmal in der deutschen Offenlegungsschrifi 28 33 b38 beschrieben worden. Derartige Ulattimplantaie werden bisher, vorzugsweise im Seilenzahnbereieh, zum Befestigen von Total- odcrTcilzahnprolhescn in den Kieferknochen eingesetzt. Die Erfolgsrntc für derartige Implantate, d. h. ihre Verweildauer im Kiefer bis zum Eintreten der Notwendigkeit einer Entfernung derartiger Implantate beträgt etwa 50% nach fünf Jahren. Diese hohe Verlustquote beruht im wesentlichen auf dem Zusammenwirken zweier Faktoren, deren Negativeinflüssc sich gegenseitig verstärken:

Einmal werden Implantate der bisher üblichen Form nicht direkt vom Knochengewebe umgeben, es tritt vielmehr eine Einscheidung dieser Implantate mit einer Weichgewebeschicht ein, die die Implantate vom eigentlichen knöchernen Lager trennt Dies geschieht ίο deshalb, weil die Implantate nicht genügend große, die Kaukräfte in Form von reiner Druckbelastung in den Knochen übertragende Flächen aufweisen.

Es treten daher an den Oberflächen dieser Implantate

stets Relativbewegungen zwischen dem angrenzenden

r> Gewebe und der Oberfläche des Implantats auf, was zur Bildung der vorstehend erwähnten bindegewebigen Schicht führt. Diese Implantate sind daher nicht fest im Knochen verankert, sie können vielmehr gegenüber dem Kieferknochen zumindest kleine, durch diesen Weichgewebesaum abgefederte Relativbewegungen ausführen.

Zum anderen sind an derartigen bisherigen Implantaten im Bereich der Schlcimhautdurchführung stets nur Metallteile vorgesehen. An derartige Metallteile lagert sich aber das Schleimhautgewebe nur bedingt bakteriendicht an. Dies hängt damit zusammen, daß selbst hochkorrosionsbeständige Metalle wie Titan, Tantal oder Niob bei auch nur geringfügigen mechanischen Beschädigungen der Oberfläche, wie sie beim Kauen jo durch hcrabgleitende Nahrungsbestandteile immer wieder vorkommen können, Mctallionen an die Umgebung abgeben. Die Korrosionsbeständigkeit dieser Metalle im Körpermilieu beruht nämlich auf der Bildung von oberflächlichen, dichten Oxydschichten, die das in Lör > sung gehen der an sich sehr unedlen Metalle hinreichend sicher vermeiden, jedoch nur so lange, wie eben jene Oxydschichten unbeschädigt bleiben. Die nach Beschädigung dieser Oxydschichten temporär in Lösung gehenden Metallionen beeinflusse·! die Zellaktivität in der unmittelbaren Umgebung. Dies führt im Bereich des hochgradig sensiblen Schlcimhautabschlusscs an einem Implantathills zu Gewebeirritationen, die beim Hinzutreten weiterer ungünstiger Effekte zum Bakieriendurchtritt und zum Tiefwachstum des Schlcimhautscpithcls führen können.

Dies wiederum hat eine Bildung von Wcichgewcbetaschcn größeren Umfangcs um den Implantathals herum zur Folge.

Als ein sehr wichtiger Faktor, der diese Irritation des 5<> Schleimhauigcwcbcs im H,ilsbereich erheblich verstärkt, muß die Wackelamplitudc der Implantate ungesehen werden, die, wie oben erwähnt, lediglich von weichem Bindegewebe eingeschieden sind. Da eben diese Implantate nicht fest im Knochen verankert sind, führen sie bei den Belastungen beim Kauen und vor allem auch bei den Belastungen durch die Zunge, die durch den Sehluckaki hervorgerufen werden, in ihrem Weichgcwcbclagcr Relativbewcgungen zum Kiefer aus. durch die der Schlcimhautabschluß in völlig unphysiologischcr Wi Weise belastet wird,

Darüber hinaus weisen ßlaltimphintalc der bisherigen Form am pfoslenartigcn Teil einen in die Mundhöh Ie ratenden Teil zur Befestigung einer Brücke oiler Su prakoMstniklion auf. der hoch über das Schlcinihuuimh^r> vcau herausragt. Dies hat zur Folge,daß derartige IiIaII-implantaie während der Einheilphase nicht hinreichend vor Belastungen geschützt werden können. Solche Belastungen während der Einhcilphnsc fördern jedoch die

Ausbildung des bereits oben erwähnten Weichgewebesaumes und die daraus resultierenden bereits genannten weiteren Nachteile.

Aus den US-PS 39 50 830 und 42 93 302 sind auch schon Zahnimplantate bekannt, die an den in den Kieferknochen hineinreichenden Bereichen Flächen aufweisen, die in den Kieferknochen hineinweisend angeordnet sind. Diese Flächen bilden jedoch Teile von Einziehungen oder Nuten, die in jedem Fall gegenüber der Einhüllenden der Implaniatkontur zurück liegen. Nach dem Einbringen dieser Implantate muß Knochengewebe also erst in diese Einziehungen oder Nuten hineinwachsen, bevor eine Lastübertragung über diese Flächen hinweg erfolgen kann. — Bei dem Gegenstand der DE-AS 26 19 650 sind zwar Stufen, deren Flachen aufeinander senkrecht stehen, vorhanden, doch handelt es sich hier um großvolumige Implantate aus hochreiner, porenfreie;· AbO j-Keramik, bei denen die mit den grazilen Metallimplantaten verbundenen, oben schon näher beschriebenen Probleme gar nicht auftauchen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrund eine Abhilfe gegen diese kombinierte Wirkung von Metallirritation im Bereich des Schleimhautabschlusses und der Beweglichkeit des Implantats durch die weichgewebliche Einscheidung zu finden. Die Aufgabe kann aiso auch darin gesehen werden, ein Implantat zu schaffen, bei dem im Bereich der Schleimhautdurchführung jegliche Irritation des Gewebes durch austretende Metallionen mit Sicherheit vermieden werden kann und das 'tn Kieferknochen nicht durch einen Weichgewebesaum eingeschieden und damit vom knöchernen Milieu getrennt ist. sondern das direkt knöchern, d. h. ohne bindegewebige Zwischenschicht eingeschieden werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Implantat, dessen blattförmiges Teil (1) Stufen (2), deren Flächen aufeinander senkrecht stehen, aufweist, deren horizontale Stufenflächen (3) von dem pfostenartigen Teil (7) hinweg, also in den Kieferknochen hineinweisend angeordnet sind, dessen pfostenartiger Teil (7) im Bereich der Schleimhautdjrchführung (13) zylindrisch ist und dort einen Ring aus bioinerter Keramik (8) trägt, der an seiner Außenseite eine Ringnut (9) aufweist und daß das Mittel zum Befestigen einer Krone, Brücke oder Suprakonstruktion aus einem im pfostenartigen Teil (10) angeordneten Sackloch (12) besteht.

Eine weitere Ausgestaltung bestei.t darin, daß das blattförmige Teil (1) Durchbrüche (5) aufweist, deren begrenzende Flächen (6) senkrecht zur Blattebene orientiert sind. Die rein drucküberiragenden Flächen in den Durchbrüchen könne.) dadurch noch vergrößert werden, daß die Durchbrüche (5) rechteckigen Querschnitt aufweisen und zwei parallele Rcchicckseii.cn parallel zu den Stufenflächen (3) orientiert sind.

Ein besonders günstiger, bakteriendichter Abschluß im Bereich zwischen dem pfostenartigen Teil (10) und dem Ring aus bioinerter Keramik (8) wird dadurch gewährleistet, daß die Verbindung zwischen dem pfostenartigen Teil (10) und dem Ring aus bioinerter Keramik (8) durch Aktivlötung hergestellt worden ist. — Die dauerhafte und bakteriendichte Anlagerung der Schleimhaut im Bereich der Implantatdurchführung kann dadurch noch weiter verbessert werden, daß die Oberfläche der Keramik im Bereich der Ringnut (9) poliert ist. — Es ist günstig, wenn der Ring aus bioinertcr Keramik (8) aus dichter Alurniii'umoxidkeramik besteht.

Eine den im blattförmigen Teil (1) erwähnten Durchbrüchen (5) ähnliche zusätzliche Stützwirkung des sich anlagernden Knochengewebes kann durch lakuncnarlige Vertiefungen (14) erreicht werden.

Das Anbringen der druckübertragenden Flächen (3) am Implantatskörper (1) hat zur Folge, daß längs dieser Flächen bei der Belastung durch Kaudrücke keine ReIativbewegungen auftreten können, da das Knochengewebe bei derartigen Belastungen nur auf diese Grenzfläche hingestaucht oder, bei Entlastung, etwas dilatiert wird, jedoch nicht Tangentialbewegungen zur Oberfläche ausführt.

ίο An den dazu senkrechten Flächen des Implantats tritt, wegen der unterschiedlichen Steifigkeit von Implantatkörper und umliegendem, im wesentlichen spongiösem Knochengewebe, bei Belastung stets eine wenn auch geringfügige Relativbewegung ein, die die Gefahr einer weichgewebigen Einschneidung im Sinne einer Grenzflächenpseudarthrose mit sich bringt Es kann also nur längs der Stufenflächen (3) mit einem guten, unmittelbaren und damit auch lastübertragenden Knochenkontakt gerechnet werden. Daß diese Erwartungen zutreffen, konnte bisher in langjährigen Nachscr^euntersuchun-^CTcn an ^ffestufien Rundimⁿlantaten aiii Kersrnik nschgewiesen werden. Dies konnte u. a. dadurch erreicht werden, daß derartige Stufen, die ja. von der Mundhöhle aus gesehen, in den Kiefer hinein immer schmaler werden, von einem entsprechend gestuften Fräser mit hoher Präzision genau in den Abmessungen des Implantats vorgearbeitet werden können. Nach Einsetzen des Implantats besteht also bereits ein enger Knochenkontakt. Das Knochengewebe braucht sich fin diesen Stellen nicht mehr neu zu bilden, sondern nur noch entsprechend der durch das Einbringen des Implantats örtlich veränderten Lastsituation anzupassen.

Im Bereich der Schleimhautdurchführung bewirkt der Ring aus bioinerter Keramik (8), daß dort mit Sicherheit

J5 keine Ionen in Lösung gehen könnten, die die empfindlichen Zellen in diesem Bereich irritieren könnten. Derartige bioinerte Keramik besteht durchgehend aus Metalloxyden, ihre Oberfläche kann also durch herzbgleifende Speisereste nicht so geschädigt werden, daß blankes Metall temporär mit dem Gewebe in Berührung steht und -jäher Ionen abgeben würde. In den in Frage kommenden Oxyden, das steckt in dem Wort »inert«, sind die Metallionen so fest gebunden, daß sie unter den gegebenen biologischen Bedingungen nicht in Lösung gehen können. Es ist im übrigen inzwischen sogar bekannt, daß sich derartige Keramiken mit einer Eiweißoder Zuckermolekülschicht bedecken, die einen zusätzlichen Schutz bilden und eine Verbindungsfunktion zum umliegenden Gewebe ausüben.

5« Durch das am in den Mund weisenden Ende des pfostenartigen Teils (7) angeordnete Sackloch (12), das zum Befestigen einer Krone, Brücke oder Suprakonstruktion dient, Hnn die Höhe des über die Schleimhaut hinausragenden Teiles kleinstrnöglich gehalten werden, d. h. gerade so hoch, wie voitdem Ring aus bioinerter Keramik (8) für die Herstellung der Ringnut (9) benötigt wird.

Damit erfüllt das Implantat die gestellte Aufgabe, da es direkt knöchern, d. h. bewegungslos im Kieferknochen eingebettet wird und zum anderen im Bereich der

ho Schleimhautciurchführung keinerlei Irritation durch die in Lösung gehende Metallionen auftreten kann.

Das erfindungsgemäße Implantat wird anhand der drei Figuren beispielhaft beschrieben:

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Implantat in per-

fc5 spcktivischer Darstellung, die

F i g. 2 zeigt ein solches Implantat im Schnittbild, wobei die Schniuebenc etwa in der Symmetrieebene des blattförmigen Teils des Implantats parallel zur größten

Fläche des Blattes liegt.

In der F i g. 1 bedeutet (1) den blattförmigen Teil des Implantats, mit (2) sind die Stufen bezeichnet, mit (3) die Stufenflächen. Die entsprechenden Stufenflächen an den Schmalseiten des blattförmigen Teils sind mit (4) ^r, bezeichnet. In einer gewissen Ausführungsform weisen die Implantate Durchbrüche (5) auf. die senkrecht /ur Blattebene orientierte Begrenzungsflächen (6) haben sollen. Mit (7) ist der pfostenartige Teil bezeichnet. Kr wird im Bereich der Durchführung durch die Schleim- in haut (13) von dem Ring aus bioinerter Keramik (8) umgeben, der an seiner Außenseite eine Ringnut (9) tragt.

In der F i g. 2 sind noch zusätzlich im Schnitt zu erkennen der zylindrische Abschnitt (10) des pfostenartigen Teils (7) mit dem Sackloch (12).

Die Grenzfläche /wischen dem zylindcrförmigen Abschnitt (U) des pfostenartigen Teils (7) und dem Ring aus bioinerter Keramik (8) ist mit (U) bezeichnet. Für die bakteriendichte Verbindung längs dieser Grenzfläche (11) wird die »Aktivlötiing« vorgesehen. Mit Aktiv- lötung werden in der Technik! die sich mit dem Verbinden von Keramik mit Metallteilen befaßt. Lötungen verstanden, bei denen die Verbindung zwischen den beiden Teilen ohne vorige Metallisierung der Keramik erfolgen kann. Diese Löttechnik gehört in diesem Fachbereich zum Stand der Technik.

In Fig. 3 ist ein Ausschnitt des blattförmigen Teils (1) von Fig. 1 gezeichnet, das statt der in Fig. I eingezeichneten Durchbrüche(5) lakunenartige Vertiefungen (14) aufweist. jo

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Vi

Claims

Patentansprüche:

1. Implantat aus im Körper korrosionsbeständigem Metall wie Titan, Tantal oder Niob, bestehend aus einem in den Kieferknochen einzufügenden im wesentlichen blattförmigen Teil, einem aus dem Kieferknochen durch die Schleimhaut hindurch in die Mundhöhle führenden pfostenartigen Teil und am in die Mundhöhle weisenden Ende des pfostenartigen Teils vorgesehenen Mitteln zum Befestigen einer Krone, Brücke oder anderweitigen Suprakonstruktionen, dadurch gekennzeichnet, daß das blattförmige Teil (1) Stufen, deren Flächen aufeinander senkrecht stehen, aufweist (2), deren horizontale Stufenflächen (3) von dem pfoslenartigcn Teil (7) hinweg, also in den Kieferknochen hineinweisend angeordnet sind, daß das pfostenartige Teil (7) im Bereich der Schleimhauidurchführung (13) zylindrisch Krt und dort einen Ring aus bioinierter Keramik (S) trägt, der an seiner Außenseite eine Ringnui (9) aufweist, und daß das Mittel zum Befestigen einer Krone, Brücke oder Suprakonstruktion aus einem im pfostenartigen Teil (10) angeordneten Sackloch (12) besteht.

2. Implantat nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß das blattförmige Teil (1) Durchbrüche (5) aufweist, deren begrenzende Flächen (6) senkrecht zur Biattebenc angeordnet sind.

3. Implantat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, Jaß die Durchbrüche (5) rechteckigen Querschnitt aufweisen und »wei parallele Rechteckseiten parallel zu den Stufenflächen (3) orientiert sind.

4. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem pfostenartigen Teil (10) und dem Ring aus bioinierlcr Keramik (8) durch Aktivlötung hergestellt worden ist.

5. Implantat nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Keramik im Bereich der Ringnut poliert ist.

6. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring aus bioinierter Keramik (8) aus dichter Aluminiumoxidkeramik besteht.

7. Implantat nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das blattförmige Teil (1) lakuncnartigc Vertiefungen (14) aufweist.