DE4035576A1 - Orale enossale implantate und ein verfahren zur praeparation und implantation - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf orale enossale Implantate und auf ein Verfahren zur Präparation und Implantation.

Nach buchstäblich Jahrhunderten von fehlgeschlagenen Versuchen haben orale Implantate schließlich solch einen hohen Grad von Erfolgsaussicht erreicht, daß die Wiederherstellung von Gebißfunktionen mit Hilfe von Implantaten nun mit einer vernünftigen Erfolgsquote bei Patienten durch­ geführt werden kann, die die Zähne verloren haben. Die verwendeten Tech­ niken variieren stark, man kann jedoch im wesentlichen zwei Kategorien unterscheiden: Subperiostale (subperiosteal) und enossale (endosteal) Implantation.

Subperiostale Implantate überdecken die knöcherne Struktur, wobei Stifte von ihnen ausgehen, an die eine Krone oder auch andere Strukturen an­ gebracht werden können. Dazu müssen Befestigungsmittel an dem Knochen angebracht oder durch Überwachsen mit Gewebe am Knochen festgehalten werden. Während diese Implantationsart einigen Erfolg aufzuweisen hat, ist ihr Erfolgspotential und ihre Anwendbarkeit für viele Operationsbe­ dingungen wesentlich geringer als das Potential, welches bei enossalen Implantationen vorhanden ist.

Bei enossaler Implantation führt man ein Implantat in die knöcherne Struktur ein, wo es durch Einwachsen von Gewebe, durch Integration in die Knochenstruktur selbst oder durch den Gebrauch von Schrauben oder anderen festhaltenden Hilfsmitteln physikalisch mit der Knochenstruktur verbunden wird. Man kann schon bedeutende Erfolge mit enossalen Implan­ taten verzeichnen, aber nach dem Stand der Technik sind ihre Benutzungs­ möglichkeiten stark begrenzt, besonders wenn der Knochen stark reduziert wurde.

Gegenstand der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein dabei verwendetes Implantat anzugeben, welches es erlaubt, enossale Implantate sehr dicht in eine natürliche Höhle des Kiefers einzupflanzen und das Implantat aus Material herzustellen, welches Knochenintegration ermöglicht, wobei die feste Integration des Implantats in der knöchernen Struktur ohne Rück­ haltehilfsmittel, wie Bolzen oder ähnlichem, möglich ist. Es wird ein fest einbaubares Implantat angegeben, bei dem eine geringstmögliche Ver­ letzung des Patienten erfolgt, und wobei das Implantat sich mit der Knochenstruktur vereinigt.

Gegenwärtig sind nur zwei Substanzen bekannt, die in die Knochenstruktur integriert werden können: Titan und Hydroxylapatit. Die Kenntnis, daß Titan knochenintegriert wird, wurde durch Branemark offenbart und ist nun allgemein akzeptiert. Es hat zu großer Akzeptanz für orale Implan­ tate bei konventionellen Anwendungen geführt. Andere Metalle, wie Gold, und Legierungen, wie Vitallium, waren nicht so erfolgreich. Man glaubt nicht, daß sie knochenintegriert werden können, obwohl sie vom Körper toleriert werden.

Der Körper, der mit einer genügend dicken anhaftenden Schicht von Hydro­ xylapatit (weiterhin nur als "HA" bezeichnet) bedeckt ist, wird durch Knochenintegration der HA-Schicht festgehalten. Sollte aber diese Schicht irgendwie zerstört sein, so wird ein Implantat, welches nicht aus Titan hergestellt wurde, dasselbe Schicksal erleiden, wie ein Im­ plantat, das nicht mit HA bedeckt war. Ein HA-beschichtetes Metallim­ plantat, welches aus anderem Material als Titan hergestellt ist, und bei dem das Verfahren der Erfindung angewendet wird, ist ebenfalls Gegen­ stand dieser Erfindung.

Die bekannte Knochenintegration von Titan ist nun so gut bewiesen, daß vorsichtige Praktiker es vorziehen werden, Titan zu benutzen. Es kann in Schleudergießmaschinen, die in Argonatmosphäre arbeiten, fertiggegossen werden. Solche Maschinen wie auch genügend reines Titan sind handels­ üblich.

Weiter ist es Gegenstand der Erfindung, ein Implantat aus einem knochen­ integrierendem Material herzustellen, wobei die Form des Implantats der natürlichen Höhlung in dem Kiefer entspricht. Es soll implantiert werden, während die Höhlung noch genügend frisch ist, wodurch in die Höhlung ein Implantat eingesetzt werden kann, welches der entsprechenden Struktur sehr nahekommt, nämlich dadurch, daß es einem Zahn entspricht, der von der Höhlung entfernt worden ist.

Die Idee, einen extrahierten Zahn durch ein gegossenes Duplikat zu ersetzen, wurde schon im US-Patent 36 28 248 angesprochen. In dieser Schrift wird aber empfohlen, daß Metallimplantate in einem derartigen Verfahren nicht benutzt werden sollen, da es einer langen Zeit bedarf, solche Implantate herzustellen. Es wird angenommen, daß eine Membran für erfolgreiche Implantation benötigt wird, die nach einer längeren Zeit verschwunden ist. Aus diesem Grund wird ein Duplikat des Zahnes aus Harz gegossen, welches danach schnell implantiert wird. Dabei war nicht nur das Material unakzeptabel. Auch die grundsätzliche Prämisse war falsch.

Die Membran wird sowieso größtenteils zerstört, wenn der Zahn gezogen wird. Was auch immer die Funktion sein mag, die eine Menbran in Zu­ sammenhang mit dem Originalzahn hat, sie würde beim Implantat aus Harz nicht helfen. Das Verfahren nach der Druckschrift ist nach Wissen des Erfinders weder im allgemeinen akzeptiert worden noch wurden weit­ gehendere Experimente als die, die von der Druckschrift nahegelegt wurden, durchgeführt.

Wenn ein Zahn gezogen wird, dann verbleibt im Kiefer eine Höhlung im Knochen, deren innere Oberfläche geometrisch ähnlich zu der entspre­ chenden Oberfläche des gezogenen Zahnes ist. Während des Verlaufs des Heilprozesses wird sich ein Blutklumpen in der Höhlung ausbilden. Dann wird der Blutklumpen von anderen Substanzen angegriffen, die allmählich den Klumpen ersetzen. Anschließend wird sich die Form der umgebenden Höhlungsstruktur zu verändern anfangen, während das Material aushärtet und die Form geht verloren. Dieser Prozeß nimmt eine lange Zeit in Anspruch, und vermutlich muß man mit keinen größeren Veränderungen der Höhlungsform in den ersten zwei Wochen nach Zahnziehen rechnen. Während dieser Zeit wird die Höhlung für das Verfahren als "angemessen frisch" angesehen. Das Material in der Höhlung kann einfach mit einer Kürette beseitigt werden, um die knöcherne Struktur freizulegen. Während dieses ersten Zeitabschnitts, dessen maximale Länge gegenwärtig nicht bekannt ist, kann ein angemessen geformtes Implantat in die Höhlung gepreßt werden, wobei es mit Sicherheit Oberflächenkontakt mit der knöchernen Struktur über einen Bereich macht, der ausreicht, um nach Knochenin­ tegration das Implantat festzuhalten.

Es ist nicht nötig und es kann auch nicht erwartet werden, daß Kontakt über hundert Prozent der Fläche zwischen Zahn und Höhlung hergestellt wird. Tatsächlich wird es oft wünschenswert sein, einige Wurzelteile zu stutzen, bevor der Guß angefertigt wird, um ein späteres Einsetzen des Implantats in die Höhlung zu erleichtern. Ein Kontakt über ungefähr 30% der vollen Fläche wird für genügend gehalten, wobei mehr natürlich besser ist. Bei Flächen, wo dieser Kontakt nicht vorliegt, werden die Zwischenräume bald mit denselben Substanzen gefüllt, die der Körper zur Verfügung stellt, um die Höhlung im Normalfall zu heilen, somit stört es nicht, sondern verbessert sogar die Situation.

Entsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, ein enossales Implantat anzu­ geben, welches einer Höhlung so nah wie möglich angepaßt ist und welches knochenintegriert wird. Das wird ohne weiteres Bohren oder Struktur­ änderungen der Höhlung durchgeführt und bietet so einen wichtigen Fort­ schritt gegenüber anderen Implantaten, bei denen eine spezifische, sehr oft zylindrischen Form benutzt wird, und die in ein Loch implantiert werden, das mit kleinem Spiel gebohrt wurde.

Die Erfindung enthält ein Verfahren, welches gleich nach der Extraktion eines Zahnes durchgeführt wird. Direkt nach der Extraktion des Zahnes wird eine Gußform von ihm hergestellt. Der Arzt kann, wenn erwünscht, Wurzelteile stutzen, die in Richtungen zeigen, die eine spätere Ein­ pflanzung des Implantats erschweren würden. Dann wird unter Benutzung konventioneller Gießtechniken, üblicherweise Wachsausschmelzverfahren, eine genügend geformte hitzebeständige Gußform ausgebildet, um die Replika von zumindest einem Teil des Zahnes herzustellen.

Danach wird der Guß angefertigt. Wenn Titan als Implantatmaterial gewählt wurde, wird es normalerweise in einer Schleuderdruckgießmaschine unter Argonatmosphäre gegossen. Wird anderes Metall benutzt, dann wird es in Übereinstimmung mit der entsprechenden konventionellen Methode gegossen und anschließend mit HA beschichtet.

Das sich ergebende Implantat wird innerhalb der Zeit, in der die Höhlung genügend frisch bleibt, zum Patienten gebracht. Die Höhlung wird dann durch Kürettierung gereinigt. Das Implantat wird anschließend in die Höhlung gepreßt, wobei man dafür Sorge tragen muß, daß es genau genug paßt und einen so großen wie möglichen Oberflächenkontakt mit der knöchernen Struktur hat. Danach wird über einen weiteren Zeitraum ein genügender Teil der Oberfläche des Implantats mit dem Knochen integriert und der Patient kann einen starken und nützlichen Ersatz für seinen verlorenen Zahn erwarten.

Es ist nicht nötig, den gesamten Zahn zu kopieren, was man auch nicht oft tun wird. Die Herstellung eines Duplikats ist nur nötig für den Teil des Zahnes, der in die knöcherne Struktur paßt. Gewöhnlich wird man mindestens die Wurzel formen und möglicherweise über der Wurzel einen Stift zur Aufnahme einer Krone anbringen, wenn die gesamte Duplizierung des Zahnes in Titan ästhetisch nicht wünschenswert ist, was selten der Fall sein dürfte.

Die genannten und weitere Eigenschaften der Erfindung werden durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Hilfe der begleitenden Zeichnungen besser verständlich.

Fig. 1 zeigt ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens nach der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Schema, das eine Gruppe von Zähnen zeigt, von denen einer extrahiert werden soll;

Fig. 3 zeigt die Extraktion, den extrahierten Zahn und die Höhlung;

Fig. 4 zeigt eine Titanium-Replika (Implantat) der Wurzel des extra­ hierten Zahnes;

Fig. 5 zeigt das Implantat nach Einfügung in die Höhlung;

Fig. 6 zeigt eine Krone, die später auf das stabilisierte Implantat aufgesetzt wird;

Fig. 7 zeigt andere Hilfsmittel, mit denen man eine Krone an dem Implantat anbringen kann, und

Fig. 8 zeigt eine nützliche Modifikation der Oberfläche des Implan­ tats.

Fig. 2 zeigt eine Zahnreihe 10, bei der ein Zahn 11 extrahiert werden soll. Er wird mit einer einzelnen Wurzel 12 und einer Krone 13 darge­ stellt.

Fig. 3 zeigt den Zahn 11 nach Extraktion, wobei eine Höhlung 15 in dem Kiefer zurückgelassen wird.

Wenn gewünscht, kann der gesamte Zahn dupliziert werden, aber häufig wird nur die Wurzel nachgebildet. Aus diesem Grunde zeigt Fig. 4 ein Implantat 16, das nur die Wurzel nachbildet und bei dem die Krone wegge­ lassen wurde. Statt dessen könnte auch der gesamte Zahn nachgebildet werden, oder der Kronenteil könnte so modifiziert werden, daß er die Gestalt eines Stiftes hat, auf dem später eine Krone angebracht werden kann.

Unabhängig davon, welche Situation vorliegt, zeigt Fig. 5 das Implantat 16, nachdem es in die gesäuberte Höhlung eingepreßt wurde, wobei es maximalen Oberflächenkontakt aufweist. Das Verfahren wird danach unter­ brochen, um eine genügende Befestigungen der Wurzel in der Höhlung abzu­ warten. Das kann eine kurze Zeit, wie ein bis zwei Monate, oder eine lange Zeit, wie acht oder neun Monate, sein.

Wenn die Wurzel sich entsprechend stabilisiert hat, kann eine Krone 20 an ihr angebracht werden und der gezogene Zahn ist damit funktionsmäßig ersetzt.

Fig. 7 zeigt ein Implantat 30, wie es schon vorher beschrieben wurde, aber nun mit einer Gewindebohrung 31, die das Schraubenende einer Kopf­ schraube 32 aufnimmt, die durch einen Stift oder eine Krone 33 hindurch­ geführt ist, um den Stift oder die Krone an der Wurzel zu befestigen.

Fig. 8 zeigt eine Modifikation des Implantats 35, welches im wesentli­ chen dem Implantat von Fig. 4 entspricht, außer daß seine Oberfläche 36 eine Mehrzahl von in ihr ausgeformten Vertiefungen 37 aufweist. Mit ihnen wird bezweckt, daß ein Einwachsen in die Vertiefungen 37 statt­ findet, wodurch das Implantat besser festgehalten wird. Zusätzlich ist auch noch ein Querloch 38 vorhanden, durch welches Knochen oder Gewebe hindurchwachsen können, um das Implantat besser zu verankern.

Das Implantat wird vorzugsweise aus hochreinem Titan hergestellt. Statt dessen kann es auch aus anderem Metall gemacht werden, welches nicht von dem Körper abgestoßen wird und welches mit HA beschichtet ist. Die HA-Schicht ist sehr dünn und einer Darstellung in der Zeichnung nicht zugänglich.

Die maximale Zeitdauer, in der die Höhlung genügend frisch bleibt, ist nicht bekannt und wird es wohl auch bleiben, denn Patienten werden unge­ duldig auf ihre Implantate warten und vorsichtige Praktiker werden den großen Vorteil einer schnellstmöglichen Implantation ausschöpfen wollen.

Mindestens zwei Wochen sind aber sicher verfügbar. In gegenwärtig existierenden Einrichtungen ist es möglich, Implantate innerhalb einer Woche fertigzustellen, wobei der letzte Zeitraum sogar noch kürzer wird, je mehr Gußeinrichtungen verfügbar werden.

Diese Erfindung offenbart ein Verfahren zur Implantation und ein Implan­ tat, das geeignet ist, um in diesem Verfahren eingesetzt zu werden. Man kann erwarten, daß es Patienten mit oralen Implantaten versorgt, welche gleiche oder sogar bessere Eigenschaften als der extrahierte Zahn aufweisen und seine Funktion ersetzen.

Da das Verfahren die Höhlung benutzt, die schon in dem Kiefer besteht, ist es unnötig, beim Anpassen des Implantats durch Bohrung eines Loches oder Schneiden eines Gewindes Knochenmaterial zu opfern. Es wird weiter­ hin die gesamte verbliebene Struktur des Kiefers im implantierten System benutzt. Verletzung von Nerven, wie es bei anderen enossalen Implantaten vorkommen kann, wird bei dieser Methode vermieden. Es treten außerdem auch keine Probleme mit der Kieferhöhle auf, mit denen man bei anderen enossalen Implantaten rechnen muß.

Claims (9)

1. Verfahren für eine enossale Implantation in den menschlichen Kie­ fer, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte in angegebener Reihenfolge aufweist:

• a) Extraktion eines Zahnes (11), wobei eine Höhlung (15) zur spä­ teren Aufnahme eines enossalen Implantats (16, 30, 35) zurück­ gelassen wird, wobei die Höhlung (15) die Eigenschaft hat, während eines genügenden Zeitraums genügend frisch zu bleiben,
• b) gleich nach seiner Extraktion, wird ein Modell von wenigstens dem Hauptteil der Wurzel (12) des extrahierten Zahns (11) her­ gestellt,
• c) vom Modell wird ein Implantat (16, 30, 35) als Abdruck des Mo­ dells hergestellt, wobei das Material Eigenschaften zur Kno­ chenintegration in der die Höhlung (15) formenden Körperstruk­ tur aufweist,
• d) innerhalb der Zeit, in der die Höhlung (15) genügend frisch bleibt, wird Material aus der Höhlung (15) entfernt, das sich während der Extraktion angesammelt hat und die knöcherne Struktur, die die Höhlung (15) bildet, bloßgelegt, ohne daß wesentliche Teile der knöchernen Struktur, die nach der Ex­ traktion übrigbleiben, entfernt werden,
• e) Einpflanzen des Implantats (16, 30, 35) in die Höhlung (15), wobei sich Oberfläche an Oberfläche über einen wesentlichen Bereich der Höhlungswand berührt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt, der ausgeführt wird, nachdem die Im­ plantation sich stabilisiert hat:

• f) Aufbringen einer Krone (33) auf dem Implantat (16, 30, 35).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für das Implantat (16, 30, 35) entweder Titan oder ein Metall gewählt wird, welches vom menschlichen Körper nicht abgestoßen wird und welches mit Hydroxylapatit beschichtet ist.

4. Implantat (16, 30, 35) zur Implantation in eine Höhlung (15) inner­ halb des menschlichen Kiefers, von der ein Zahn (11) vor kurzer Zeit extrahiert wurde, dadurch gekennzeichnet,
daß es eine Replika von zumindest dem Hauptteil der Wurzel (12) des extrahierten Zahnes (11) darstellt, wie er direkt nach der Extrak­ tion vorliegt,
daß es aus einem Material besteht, welches vom menschlichen Körper nicht abgestoßen wird und eine Oberflächenzustand besitzt, der Kno­ chenintegration ermöglicht.

5. Implantat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Material Titan ist, oder ein Oberflächenmaterial enthält, welches vom Körper nicht abgestoßen wird und mit Hydroxylapatit be­ schichtet ist.

6. Implantat nach einem Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hauptteil (36) eine Mehrzahl von Gräben (37) zur Unterstüt­ zung der Befestigung des Implantats enthält.

7. Implantat nach mindestens einem Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Replika im Inneren eine mit Gewinde versehene Bohrung (31) aufweist, um ein Gewindeende eines Bolzens (32) mit Kopf aufzuneh­ men, mit dem eine Krone (33) am Implantat (30) festgehalten wird.

8. Implantat nach mindestens einem Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Replika einen Durchgang (3B) enthält, um die Rückhaltung des Implantats (35) durch Einwachsen zu unterstützen.

9. Implantat nach mindestens einem Anspruch 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Implantat (16, 30, 35) gänzlich aus Titan hergestellt ist.