DE4444856A1 - Kieferimplantat - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kieferimplantat für die Verankerung von Zahnersatz im Kieferknochen, bestehend aus einer Schraube mit einem Kopf für die Verbindung von Zahnersatz mit dem Implantat, und einem Gewindeabschnitt, wobei das Gewinde asymmetrische Flanken aufweist und eine untere, dem Kopf der Schraube abgewandte Gewindeflanke im über die Flankenlänge im Axialschnitt gemessenen Durchschnitt mit der Schraubenachse einen größeren Winkel einschließt als die dem Kopf der Schraube zugewandte, obere Gewindeflanke, nach Patentanmeldung P 44 15 076.8.

Zu der vorstehend genannten Patentanmeldung befindet sich die vorliegende Patentanmeldung in einem Zusatzverhältnis, und es wird deshalb auf die Beschreibung zu der vorgenannten Anmeldung und deren Patentansprüche und Figuren in vollem Umfang Bezug genommen. Die Beschreibung der Hauptanmeldung ist insoweit als Teil der vorliegenden Anmeldung anzusehen, die sich jedoch ansonsten auf bestimmte Ausführungsformen und weitere Ausgestaltungen der Hauptanmeldung beschränkt, die in der Hauptanmeldung im Detail nicht beschrieben sind.

Im Stand der Technik ist bereits ein mehrteiliges Kieferimplantat bekannt, bei dessen Schrauben­ tell die obere Gewindeflanke, gemessen im Durchschnitt über ihre axiale Länge, mit der Achse der Schraube einen deutlich kleineren Winkel einschließt als die untere Gewindeflanke. Dabei ist jedoch der Gewindegrat relativ scharfkantig ausgebildet und weist nur einen kleinen Radius auf, und das Gewinde hat eine relativ große Tiefe, d. h. die Differenz des Abstandes eines Gewindegrates von der Schraubenachse und des nächstliegenden tiefsten Punktes eines Gewindegrundes zu der Schraubenachse ist groß und liegt etwa in der Größenordnung von 20% des größten Radius der Schraube.

Diese Gewindetiefe hängt unmittelbar zusammen mit der Neigung der Gewindeflanken und ihrer axialen Länge. Je größer die Neigung der Gewindeflanken ist und je größer ihre axiale Länge ist, desto tiefer liegt der Gewindegrund bzw. desto näher liegt der Gewindegrund an der Achse im Vergleich zu dem Abstand des Gewindegrates von der Achse.

Die große Gewindetiefe und die große Neigung beider Gewindeflanken in Verbindung mit dem scharfkantigen Grat führen jedoch dazu, daß beim Eindrehen einer solchen Schraube in eine vorbereitete Bohrung im Kieferknochen das Gewinde regelrecht eingeschnitten wird und daß außerdem eine axiale Verdichtung des Knochenmaterials in den Gewindegängen, d. h. zwischen den benachbarten Gewindegraten bzw. -flanken stattfindet, dies führt zu einer ausreichenden Primärstabilität, welche eine Einleitung ermöglicht.

Der Erfinder der vorliegenden Anmeldung hat herausgefunden, daß diese axiale Verdichtung im Hinblick auf die hiermit zu erzielende Primärstabilität und auch hinsichtlich der Entwicklung einer guten Langzeitstabilität lediglich ausreichende aber keine optimierten Verhältnisse schafft.

Nach allgemeinem wissenschaftlichen Konsens stellt aber gerade die Primärstabilität den bedeutendsten Faktor für den Erfolg einer Kieferimplantation dar.

Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung daher ebenso wie auch dem Hauptpatent die Aufgabe zugrunde, ein Kieferimplantat mit den eingangs genannten Merkmalen zu schaffen, welches eine optimierte Primärstabilität und eine sehr gute Langzeit­ stabilität aufweist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Winkel, welchen die obere Gewindeflanke mit der Schraubenachse einschließt, maximal 15° beträgt.

Derartig primärstabilitätsoptimierte Implantate können ohne Wartezeit sofort belastet werden.

Das erfindungsgemäße Kieferimplantat hat gegenüber herkömmlichen Kieferimplantaten den Vorteil, daß das Knochenmaterial im wesentlichen nur in radialer Richtung weggedrängt und verdichtet wird und daß Verdichtungen in axialer Richtung ausbleiben. Dies bewirkt gleichzeitig eine äußerst günstige Primärstabilität und die Gewindeform insgesamt gewährleistet auch eine sehr gute Langzeitstabilität, da beim Schraubvorgang keine Knochenstrukturen zerschnitten werden, wie dies bei allen bisherigen Schraubenformen der Fall ist.

Bevorzugt sind Winkel für die obere Flanke in der Größenordnung von 10°.

Dagegen kann der Winkel, welchen die untere Gewindeflanke mit der Schraubenachse einschließt, deutlich größer sein und auf jeden Fall über 60°, vorzugsweise über 75° und besonders bevorzugt über 80° betragen.

Daraus ergibt sich zwangsweise, daß auch die axiale Länge der oberen Gewindeflanken deutlich größer ist als die der unteren Gewindeflanken. Das Verhältnis der axialen Länge dieser Gewindeflanken sollte mindestens 2, vorzugsweise mindestens 4 betragen. Wenn die unteren Gewindeflanken unter einem Winkel von 90° zur Achse der Schraube verlaufen, sinkt die axiale Länge der unteren Gewindeflanke sogar auf den Wert 0.

Die Gewindetiefe sollte, auf den Radius des Gewindegrates bezogen, möglichst nicht mehr als 20% betragen, vorzugsweise nicht mehr als 15%. Dieser Wert hängt allerdings auch vom jeweiligen Radius der Schraube ab, wobei dieser Radius bei konischen Schrauben vom Kopf zur Spitze hin allmählich abnimmt, so daß das vorstehend angegebene Verhältnis sich in erster Linie auf den dem Kopf der Schraube nächstliegenden Grat und den hierzu nächstbenachbarten Gewindegrund bezieht.

Die Gewindegrate werden vorzugsweise durch Sandstrahlen abgerundet, und zwar auf einen Radius deutlich unterhalb 1 mm, vorzugsweise unter 0,3 mm, z. B. 0,1 mm.

Bezogen auf die Ganghöhe des Gewindes, d. h. den axialen Abstand benachbarter Gewindegrate, liegt die Gewindetiefe ebenfalls unterhalb eines Wertes von 20%. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Gewindeflanken des Kieferimplantates, im axialen Schnitt gesehen, im wesentlichen gerade verlaufen, miteinander einen Winkel von im wesentlichen 90° einschließen und wobei der Winkel, den die obere Gewindeflanke mit der Achse der Schraube einschließt, etwa 9° beträgt, so daß dem entsprechend der Winkel, welchen die untere Gewindeflanke mit der Schraubenachse einschließt, in etwa 81° beträgt. Auch Abweichungen der vorgenannten Winkel, auch im Verhältnis zueinander, ergeben noch Implantate mit hervor­ ragenden Eigenschaften. Dabei beträgt die Tiefe des Gewindes, bezogen auf den größten Radius des Gewindegrates, etwa 15% oder weniger und bezogen auf die Ganghöhe des Gewindes etwa 18% oder weniger.

Vorzugsweise ist die Schraubenoberfläche derart ausgestaltet, daß sie eine geringe Reibung gegenüber Knochenmaterial aufweist, also leicht über das Knochenmaterial gleitet und dieses dann entsprechend der Neigung der Gewindeflanken verdrängt.

Alle vorstehend genannten Merkmale tragen dazu bei, daß beim Einsetzen des Implantates das Knochenmaterial in erster Linie radial weggedrängt und verdichtet wird. Dies wirkt sich weniger zerstörerisch aus als eine axiale Verdichtung und erhält die das Implantat stützenden Knochenzellen in einem weitgehend intakten Zustand. Hierdurch verwächst das Implantat schneller mit dem Knochen und kann dementsprechend früher belastet werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und der dazugehörigen Figuren. Es zeigen:

Fig. 1 ein Kieferimplantat, teilweise im Schnitt und

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus einer axialen Schnittdarstellung des Gewindes.

Es werden hier die gleichen Bezugszeichen verwendet wie auch im Rahmen der Hauptanmeldung und es wird, soweit Details des Kieferimplantates an dieser Stelle nicht beschrieben werden, in vollem Umfang auf die Hauptanmeldung Bezug genommen. Unterschiede weisen die in dieser Anmeldung dargestellten Implantate gegenüber denen der Hauptanmeldung nur durch die konkrete weitere Ausgestaltung der Gewindeform, insbesondere hinsichtlich der Gewindeflanken, au, wobei die angestrebten Wirkungen mindestens teilweise auch schon mit den entsprechenden Merkmalen des Gegenstandes des Hauptpatentes erzielt werden.

Man erkennt in Fig. 1 das teilweise im Schnitt dargestellte Kieferimplantat 1 mit einem nur teilweise erkennbaren Kopf 2, einem verjüngten Halsabschnitt 4 und einem Gewindeabschnitt 3.

Die einzelnen Gewindegänge weisen untere Flanken 5 und obere Flanken 6 auf. Diese verlaufen im axialen Schnitt im wesentlichen gerade, wobei der Gewindeabschnitt insgesamt konisch etwas verjüngtverläuft und wobei der in der Hauptanmeldung definierte Konuswinkel γ zwischen 2° und 5° liegt. Die untere Spitze des Gewindeabschnittes verläuft nochmals konisch verjüngt mit einem Kegelwinkel von 90°.

In Fig. 2 sind die Gewindeflanken und deren Winkel genauer erkennbar und im einzelnen dargestellt. Der Winkel α, den die untere Gewindeflanke mit der Achse 8 des Gewindes einschließt, beträgt bei dieser Ausführungsform etwa 81° und der Winkel β, den die obere Gewindeflanke 6 mit der Achse 8 der Schraube einschließt, beträgt 9°. Daraus ergibt sich, daß die beiden Gewindeflanken 5, 6 miteinander einen Winkel von 90° einschließen. Abweichungen von den vorgenannten Winkeln jeweils um bis zu etwa 5° beeinträchtigen jedoch die Funktion des Implantates nicht oder nur unwesentlich.

Die Gewindetiefe t liegt, bezogen auf den Radius r₁ eines Gewindegrates, in der Größenordnung von 15°, wobei zu berücksichtigen ist, daß sich wegen des konischen Verlaufes der äußeren Kontur des Gewindes der Radius r₁ des Gewindegrates kontinuierlich vom Kopf her verkleinert und insofern sich bei gleichbleibender Gewindetiefe auch das Verhältnis der Gewindetiefe t zu dem Radius r₁ verändert. Der Absolutwert der Gewindetiefe t ist definiert durch die Differenz der Radien r₁ und r₂, wobei r₂ den kleinsten Radius des Gewindegrundes unmittelbar neben einem Gewindegrat bezeichnet. Fig. 1 enthält noch detaillierte Maßangaben für ein besummtes Ausführungsbeispiel, wobei allerdings die Kieferimplantate üblicherweise in unterschiedlichen, abgestuften Größen bereitgehalten werden müssen, um eine individuelle Auswahl für einen Patienten vornehmen zu können.

Bezugszeichenliste

1 Kieferimplantat
2 Kopf
3 Gewindeabschnitt
4 Halsabschnitt
5 untere Gewindeflanken
6 obere Gewindeflanken
8 Achse
t Gewindetiefe
r₁, r₂ Radien

Claims (9)

1. Kieferimplantat für die Verankerung von Zahnersatz im Kieferknochen, bestehend aus einer Schraube (1) mit einem Kopf (2) für die Verbindung von Zahnersatz mit dem Implantat, und mit einem Gewindeabschnitt (3), wobei das Gewinde asymmetrische Flanken aufweist und eine untere, dem Kopf der Schraube abgewandte Gewindeflanke (5) im über die Flankenlänge im Axialschnitt gemessenen Durchschnitt mit der Schraubenachse einen größeren Winkel (α) einschließt als die dem Kopf (2) der Schraube (1) zugewandte, obere Gewindeflanke (6), dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel, welchen die obere Gewindeflanke (6) mit der Achse (8) der Schraube einschließt, maximal 15° beträgt.

2. Kieferimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Gewindeflanke (5) mit der Achse (8) der Schraube einen Winkel von mindestens 60°, vorzugsweise mehr als 75°, und besonders bevorzugt von mindestens 80° einschließt.

3. Kieferimplantat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindeflan­ ken im Axialschnitt gesehen im wesentlichen gerade verlaufen.

4. Kieferimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der oberen Gewindeflanke (6) mindestens das Doppelte, vorzugsweise mindestens das Vierfache der axialen Länge der unteren Gewindeflanke (5) beträgt.

5. Kieferimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Grat eines Gewindeganges, an welchem die obere und untere Gewindeflanke (6, 5) unter Einschluß eines Winkels zwischen ca. 70° und 120° zusammenstoßen, abgerundet ist.

6. Kieferimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Gewindeflanke (6) mit der Achse (8) der Schraube einen Winkel von etwa 9°
einschließt, daß die untere Gewindeflanke (5) mit der Achse (8) der Schraube einen Winkel von etwa 81° einschließt und beide Flanken miteinander einen Winkel von etwa 90° einschließen.

7. Kieferimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenoberfläche derart ausgestaltet ist, daß sie eine geringe Reibung gegenüber Knochenmaterial aufweist.

8. Kieferimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindtiefe höchstens 20% des größten Schraubenradius, vorzugsweise etwa 15% oder weniger von diesem Radius beträgt.

9. Kieferimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindegrate geringfügig abgerundet sind, vorzugsweise durch Sandstrahlen.