-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Zahnimplantate,
und, insbesondere, auf Zahnimplantate vom Schrauben-Typ, die selbstschneidend
sind.
-
Zahnimplantate
vom Schrauben-Typ werden weit verbreitet verwendet und sind seit
mehreren Jahren bekannt gewesen. Ein selbstschneidendes Zahnimplantat
ist ein solches, das in ein vorgebohrtes Loch in einem Kieferknochen,
ohne das Loch vorzuschneiden, eingeschraubt werden kann. Der apikale
Endabschnitt des Implantats selbst schneidet das Loch, wenn das
Implantat in das Loch hineingedrückt
und gleichzeitig gedreht wird.
-
Selbstschneidende
Implantate sind seit mehreren Jahren gut bekannt gewesen, allerdings
sind sie allgemein schwieriger als nicht selbstschneidende Implantate
einzusetzen, die ein Vorschneiden des Lochs erfordern. Ein Problem
in Verbindung mit selbstschneidenden Implantaten ist die Instabilität des Implantats,
wenn es zu Anfang in das vorgebohrte Loch eingesetzt wird; diese
Instabilität
kann es schwierig machen, sicherzustellen, dass die Achse des Implantats
zu der Achse des Lochs ausgerichtet ist und parallel dazu liegt.
Ein anderes Problem, insbesondere mit harten Kieferknochen, ist
die Größe eines
Drehmoments, das manuell auf das Implantat aufgebracht werden muss,
um die Reibung zwischen dem Implantat und dem Knochen zu überwinden,
um das Selbstschneiden des Implantats in den Knochen hinein zu bewirken.
Dabei ist ein anhaltendes Erfordernis nach einem selbstschneidenden
Implantat vorhanden gewesen, das diese Probleme vermeiden würde.
-
Aus
dem United States Patent
US 5,269,685 ist
eine Verankerungselement-Sondenschraube,
die aus Titan geformt ist, für
eine dauerhafte Verankerung in einem Knochengewebe bekannt. Das
United States Patent
US 4,537,185 zeigt
eine mit Kanüle versehene
Befestigungsschraube.
-
Es
ist eine erste Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes, selbstschneidendes
Zahnimplantat, wie es in Anspruch 1 definiert ist, zu schaffen,
das sich selbst zu Beginn des selbst schneidenden Vorgangs so stabilisiert,
dass die Achse des Implantats koaxial zu dem vorgebohrten Loch in
dem Kieferknochen ausgerichtet ist.
-
Eine
andere wichtige Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes,
selbstschneidendes Zahnimplantat zu schaffen, das das Drehmoment
verringert, das auf das Implantat während des selbstschneidenden
Vorgangs aufgebracht werden muss, indem die Reibung zwischen dem
Implantat und dem Knochen verringert wird. Eine entsprechende Aufgabe
ist diejenige, die Zeit zu verringern, die erforderlich ist, um das
Implantat einzusetzen.
-
Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein solches verbessertes,
selbstschneidendes Zahnimplantat zu schaffen, das hoch effiziente
Knochenschneidflächen
in dem selbstschneidenden Bereich des Implantats besitzt.
-
Andere
Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden,
detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich
werden.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden die vorstehenden Aufgaben dadurch gelöst, dass
ein verbessertes, selbstschneidendes Zahnimplantat geschaffen wird,
das umfasst:
einen im Allgemeinen zylindrischen Körper mit
einer mit Gewinde versehenen Außenfläche zum
Befestigen des Implantats an den Wänden eines vorgeformten Lochs
in einem Kieferknochen, und eine Vielzahl von Längsvertiefungen, die in der
mit Gewinde versehenen Fläche
an einem Ende davon ausgebildet sind und in Längsrichtung über eine
Vielzahl von Gängen des
Gewindes verlaufen, um eine selbstschneidende Schneidkante an jeder
Unterbrechung des Gewindes durch eine der Aussparungen zu bilden.
Gemäß einem
Aspekt der Erfindung verringert sich jedes Gewindesegment, das sich
zwischen einem Paar benachbarter Aussparungen erstreckt, im Radius
zwischen dem vorderen und dem hinteren Ende der Gewindesegmente.
Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung ist die Gewindefläche des Implantatkörpers konisch
in der Längsrichtung
entlang zumindest eines Bereichs der Aussparungen so verlaufend, dass
aufeinander folgende Schneidkanten entlang des Gewindes in dem konischen
bzw. verjüngenden Bereich
sich zunehmend ändernde
Radien besitzen, die zu dem kleineren Ende des Implantats hin abnehmen.
-
1 zeigt
einen Seitenaufriss eines Zahnimplantats, das die vorliegende Erfindung
darstellt;
-
2 zeigt
eine obere Draufsicht des Implantats der 1;
-
3 zeigt
eine untere Draufsicht des Implantats der 1;
-
4 zeigt
eine vergrößerte Version
der 3, die den zunehmenden, selbstschneidenden Schneidvorgang
der Erfindung, beginnend an dem unteren Ende des Implantats, darstellt;
-
5 zeigt
einen spiralförmigen
Schnitt, der entlang der Linie 5-5 in 1 vorgenommen
ist, der vier aufeinander folgende Gewindesegmente darstellt;
-
6 zeigt
eine Schnittansicht der Gewinde des Implantats, das den großen, kleinen
und Teilungsdurchmesser darstellt;
-
7A–7C zeigen
Schnittansichten eines Trogs zwischen zwei in Längsrichtung benachbarten Gewindesegmenten
entlang des verjüngten, unteren
Abschnitts des Implantats;
-
8 zeigt
einen Seitenaufriss eines Zahnimplantats mit kleinem Durchmesser,
das die Erfindung darstellt;
-
9 zeigt
eine untere Draufsicht des Implantats der 8;
-
10 zeigt
einen Seitenaufriss eines Zahnimplantats mit großem Durchmesser, das die Erfindung
darstellt;
-
11 zeigt
eine untere Draufsicht des Implantats der 10;
-
12 zeigt
einen Seitenaufriss eines modifizierten Implantats, das die Erfindung
darstellt;
-
13 zeigt
einen Schnitt, der allgemein entlang der Linie 13-13 in 12 vorgenommen
ist;
-
14 zeigt
einen schematischen Seitenaufriss des unteren Bereichs eines Zahnimplantats, das
eine modifizierte Version der Erfindung darstellt; und
-
15 zeigt
eine schematische, untere Draufsicht eines Zahnimplantats, das eine
andere modifizierte Version der Erfindung darstellt.
-
Während die
Erfindung für
verschiedene Modifikationen und alternative Formen zugänglich ist, sind
spezifische Ausführungsformen
davon anhand eines Beispiels in den Zeichnungen dargestellt worden
und werden im Detail hier beschrieben. Es sollte allerdings verständlich werden,
dass nicht vorgesehen ist, die Erfindung auf die bestimmten Formen,
die offenbart sind, einzuschränken,
sondern vielmehr ist, im Gegensatz dazu, die Absicht diejenige,
alle Modifikationen, Äquivalente
und Alternativen, die innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung,
wie er durch die beigefügten
Ansprüche
definiert ist, fallen, zu umfassen.
-
Um
sich nun den Zeichnungen zuzuwenden, und unter Bezugnahme zuerst
auf die 1–3, besitzt
ein Zahnimplantat 10 einen mit Außengewinde versehenen, im Wesentlichen
zylindrischen Hauptkörper 12,
symmetrisch um die Längsachse A–A des Implantats.
Das obere Ende 14 des Implantats 10 ist in einer
bekannten Art und Weise zum Aufnehmen von Dentalteilen, die zum
Herstellen einer Dentalrestaurierung nützlich sind, ebenso wie einer Dentalrestaurierung
selbst, befestigt. Wie anhand der 2 gesehen
werden kann, besitzt das erläuternde
Implantat 10 eine Innenbohrung 16, die innen mit
Gewinde versehen ist, um eine maschinenschraubenähnliche Schraube (nicht dargestellt)
aufzunehmen, und diese Bohrung umgibt eine sechseckige Nabe 18,
die zum Einschrauben des Implantats in ein vorgebohrtes Loch 19 in
einem Kieferknochen J eines Patienten ergriffen werden kann. Die
sechseckige Nabe 18 bildet auch einen Teil einer nicht
drehbaren Kupplung zwischen dem Implantat 10 und den vorstehend
angegebenen Teilen und einer Restauration. Die Nabe 18 ist
durch eine ringförmige
Schulter 20 umgeben, gegen die solche Teile und eine solche Restauration
in Anschlag gebracht werden kann, wenn sie an dem Implantat 10 befestigt
wird.
-
Das
untere Ende 21 des Implantats 10 besitzt vier
axial lang gestreckte Ausnehmungen oder Ausschnitte 22, 24, 26 und 28,
die symmetrisch mit 90 Grad voneinander um die Längsachse des Implantats 10 herum
beabstandet sind. Diese vier Aussparungen bilden vier Schneidkanten 32, 34, 36 und 38,
die effektiv dabei sind, das Implantat 10 selbstschneidend
in die vorgebohrte Bohrung 19 hinein zu schneiden, wenn
das Implantat 10 in Gegenuhrzeigerrichtung um die Längsachse,
gesehen aus Sicht der 4 (in der Richtung, die durch
den gekrümmten
Pfeil B angezeigt ist), gedreht wird.
-
Wie
am deutlichsten in der vergrößerten 4 zu
sehen ist, liegen die Schneidkanten 32, 34, 36 und 38 alle
innerhalb der kreisförmigen
Stelle 40 des Hauptkörpers 12,
so dass die Gewinde an dem Hauptkörper, die den selbstschneidenden
Gewinden in die Bohrung 19 hinein folgen, in die Seitenwand der
Bohrung 19 eingreifen werden und dadurch ein Wackeln des
Implantats 10 verhindern werden, wenn es in den Kieferknochen
J des Patienten hineingeschraubt wird. Die Hauptkörperteile 42, 44, 46 und 48,
die zwischen benachbarten Paaren der Aussparungen 22–28 verbleiben,
besitzen jeweils lang gestreckte Umfangsgewindesegmente 52, 54, 56 und 58.
Diese Gewindesegmente sind tatsächlich Schneidwerkzeuge
dahingehend, dass sie dazu verwendet werden können, Innengewinde in die vorgeformte
Bohrung des Knochens hinein zu schneiden. Als solches sind die Gewindesegmente 52, 54, 56 und 58 tatsächlich modifizierte
Gewindesegmente aufgrund der zusätzlichen
Funktion, die sie einnehmen. Wenn diese modifizierten Gewindesegmente konstante
große
und kleine Radien hätten,
könnten sie
auf der Innenwand der Bohrung 12 reiben, wenn das Implantat 10 in
diese Bohrung 19 eingeschraubt wird. Um eine solche Reibung
zwischen den Segmenten 52–58 und dem Kieferknochen
J zu verringern, werden die großen
und kleinen, radialen Dimensionen jeder dieser Segmente zunehmend
im Wesentlichen der entsprechenden Schneidkante folgend reduziert,
und diese Verringerung führt
zu der hinteren Kante des Segments fort.
-
Zum
Beispiel wird, unter Sehen auf den Körperteil 42, der große Radius
jedes Segments 52 zunehmend in der Größe von der Aussparung 22 zu
der Aussparung 24 so verringert, dass die äußere Oberfläche dieses
Segments eine nach innen gekrümmte Kontur
einnimmt. 4 stellt einen Satz solcher
Konturen, an aufeinander folgend kleineren Durchmessern, die zu
dem unteren Ende des Implantats 10 fortschreiten, aufgrund
der Tatsache, dass sich der am weitesten unten liegende Bereich 30 des
selbstschneidenden Segments des Implantats zu einer kleineren Größe zu dem äußersten
Ende 23 des unteren Endes 21 hin verjüngt, dar.
Dementsprechend ist jedes sich verjüngende Gewindesegment, ungeachtet
des Durchmessers dieser Umfangsstelle, mit dieser die Reibung verrin gernden
Struktur versehen. Wie durch die innerste, unterbrochene Bogenlinie
in 4 dargestellt ist, ist der Hauptkrümmungsradius jedes
Gewindesegments kleiner als derjenige des Implantatkörpers 12 und
des Bohrungslochs 19.
-
Wie
in 4 gesehen werden kann, grenzt dieser Aufbau den
Eingriff zwischen der Spitze des selbstschneidenden Gewindes und
dem Knochen zu den Schneidkanten der sich verjüngenden Gewindesegmente ein.
Folglich wird das Drehmoment, das auf das Implantat 10 aufgebracht
wird, um es in den Knochen hinein zu schneiden, in erster Linie
dazu verwendet, ein Gewinde in den Knochen hinein zu schneiden,
und nicht dazu, die Reibung zwischen dem Knochen und den nicht schneidenden
Flächen mit
großem
Durchmesser des Implantats zu überwinden.
Demzufolge wird das Drehmoment, das erforderlich ist, dass es auf
das Implantat 10 aufgebracht wird, um das Selbstschneiden
zu bewirken, verringert, was die Zeit ist, die erforderlich ist,
um das Implantat 10 zu installieren.
-
5 zeigt
eine spiralförmige
Schnittansicht des Implantats 10, die die Spitzen und die
Vertiefungen von vier aufeinander folgenden Gewindesegmenten 52, 54, 56 und 58 entsprechend
einer Gewindeumdrehung, und deren zugeordnete vier Körperabschnitte 42, 44, 46 und 48,
darstellt. In 5 geben die Bezugszeichen 52a, 54a, 56a und 58a die Spitze
bzw. den Peak, oder den großen
Durchmesser, der Gewindesegmente, die den jeweiligen entsprechenden
Schneidkanten 32, 34, 36 und 38 folgen,
an. Die Bezugszeichen 52b, 54b, 56b und 58b geben
die Vertiefung bzw. Tröge,
oder den kleinen Durchmesser, jeder dieser jeweiligen Gewindesegmente
an. Entsprechend der Erfindung bewegen sich die Tröge 52b, 54b, 56b und 58b,
ebenso wie die Spitzen 52a, 54a, 56a und 58a dieser
Gewindesegmente, zu der Implantatachse hin, um dadurch den kleinen
Durchmesser ebenso wie den großen
Durchmesser jedes Segments, unmittelbar der entsprechenden Schneidkante
folgend, zu verringern. Die kreisförmige, unterbrochene Linie 64a stellt
die Schneidstelle der Spitze bzw. des Peaks der Schneidkante 32 dar,
während
die kreisförmige,
unterbrochene Linie 66a eines relativ kleineren Radius die
Schneidstelle des Trogs derselben Schneidkante 32 darstellt.
Wie anhand dieser Ortslinien ersichtlich ist, sind sowohl der Peak 52a als
auch der Trog 52b des Gewindesegments 52"von Reibung
befreit", weg von
dem Inneren des Knochens, unmittelbar der Schneidwirkung der Schneidkante 32 folgend.
-
Ähnlich sind
der Peak 54a und der Trog 54b des Gewindesegments 54 von "Reibung befreit", weg von dem Inneren
der Bohrung, unmittelbar dem Schneidvorgang der Schneidkante 34 folgend,
wie dies anhand der Linien 64b und 66b der großen und der
kleinen Stelle ersichtlich ist. Es ist auch ersichtlich, dass die
Linien 64b und 66b des großen und des kleinen Orts der
zweiten Schneidkante 34 größer als die großen und
kleinen Radien 64a und 66a der ersten Schneidkante 32 sind.
Das dritte Gewindesegment 56 umfasst einen Peak 56a und
einen Trog 56b mit noch größeren Radien, und deren Schneidkante 36 schneidet
auf diesen größeren Radien,
wie dies durch die Linien 64c und 66c der großen und
der kleinen Stelle angezeigt ist. Das Gewindesegment 56 ist ähnlich an
sowohl seinem Peak 56a als auch an seinem Trog 56b"von Reibung
befreit". Das vierte
Gewindesegment 58, das in 5 dargestellt
ist, besitzt ähnliche
Eigenschaften, wie dies auch für
die Gewindesegmente von aufeinander folgenden Gewindegängen der
Fall ist, die auf zunehmend größeren Radien
in dem unteren Ende 21 des Implantats 10 folgen.
Es sollte angemerkt werden, dass der Umfang einer Verringerung in
dem großen
Radius von der Verringerung in den kleinen Radien abhängig ist. Folglich
können
die großen
Radien mehr oder weniger als die kleinen Radien verringert werden.
-
Obwohl
die Reibungsbefreiung so dargestellt ist, dass sie unmittelbar nach
den Schneidkanten beginnt, kann die Reibungsbefreiung auch einen
kurzen Abstand hinter der Schneidkante beginnen. Weiterhin kann
die Befreiung durch andere Verfahren als durch Verringern der großen und
der kleinen Radien vorgenommen werden. Zum Beispiel wird die Verringerung
in dem Teilungsradius, der bis hier diskutiert worden ist, typischerweise
von der Längsachse
des Körpers
des Implantats aus gemessen. Nach der Schneidkante werden die großen und
die kleinen Radien, gemessen von der Längsachse aus, verringert. Allerdings
kann, wenn die Achse, von der der Radius aus gemessen ist, zu der
Längsachse
versetzt ist, dann die Befreiung auf diese Art und Weise ebenso vorgenommen
werden. Auf diese Art und Weise wird der Radius nach der Schneidkante
nicht verringert, sondern wird anstelle davon nur von einer Achse, versetzt
zu der Längsachse
des Implantats, gemessen, um die erwünschte Befreiung zu erreichen.
-
Die
Erfindung kann weiterhin mit der Hilfe der 6 verstanden
werden, die das Implantat 10 mit einem Außengewinde 90 darstellt,
das einen großen Radius 92 und
einen kleinen Radius 94 besitzt. Die Linie A–A stellt
die Längsachse
des Implantats 10 dar. Per Defini tion liegt der "Teilungsradius" des Gewindes 90 auf
der Linie 96, auf der die Gewindebreite W jedes Gangs gleich
zu dem Abstand S zwischen benachbarten Gängen ist. Diese Eigenschaft
wird nicht durch Ändern
des großen
Radius 92 alleine beeinflusst, wie dies durch die schräge Linie
B–B angegeben
ist, die eine zunehmende Verringerung des großen Radius von einem Gewindegang
zu dem nächsten
darstellt. Andererseits wird, wenn sowohl der große Radius 92 als
auch der kleine Radius 94 des Gewindes 90 zusammen
verringert werden, keine andere Änderung
in den Gewindeparametern vorgenommen, wobei der Teilungsradius 96 auch
verringert wird, wie dies gesehen werden kann, wenn der kleine Radius
entlang der Linie C–C
verringert wird. Folglich läuft,
wie in den 1 und 4 dargestellt ist,
der untere Bereich 30 des Implantats 10 sich verjüngend zu
einer kleineren Größe zu dem äußersten Ende 23 in
einer Form hin, dass sowohl die großen als auch die kleinen Radien
des Gewindes verringert werden, um dadurch den Teilungsradius ebenso
zu verringern. Wie wiederum 5 zeigt,
führt die
zunehmende Verringerung sowohl der großen als auch der kleinen Radien
jedes Gewindesegments 52, 54, 56 und 58 zu
einer zunehmenden Verringerung des Teilungsradius dieses Gewindesegments.
Folglich wird, in der dargestellten Ausführungsform, der Teilungsradius
jedes Gewindesegments stufenweise von der Schneidkante zu der hinteren
Kante dieses Gewindesegments verringert.
-
Wie
am deutlichsten in 1 zu sehen ist, verjüngt sich
der untere Bereich 30 des Implantats 10 zu einem
kleineren Durchmesser als der Hauptkörper 12 über einen
axialen Abstand, der zumindest die letzten vier Gewindegänge umfasst,
die mit (1), (2), (3) und (4) jeweils bezeichnet sind, beginnend
an der apikalen Endfläche 23.
Um eine im Wesentlichen konstante Gewindetiefe entlang der Länge des
sich verjüngenden
Bereichs 30 beizubehalten, erhöhen sich sowohl die kleinen
als auch die großen
Radien des Gewindes (von der Achse des Implantats) zunehmend zwischen
dem schmalen Ende und dem breiten Ende des sich verjüngenden
Bereichs 30 (siehe 1 und 4).
Wie in 1 gesehen werden kann, besitzt die Bohrung 19 einen
Innenradius, der kleiner als der große (äußere) Radius des ersten Gewindegangs
(19) ist. Der dritte Gewindegang (1) beginnt deshalb ein Schneiden
in die Seitenwände
der Bohrung 19 hinein unmittelbar unter Einführen des Implantats 10 in
die Bohrung, indem das Implantat um seine Achse gedreht wird, während es
axial in die Bohrung hineingedrückt
wird. Wenn das Implantat 10 in die Bohrung 10 vorge schoben
wird, schneiden die aufeinander folgenden Schneidkanten 32a, 34a, 36a und 38a,
die entlang des ersten Gangs (1) des Gewindes gebildet sind, zunehmend
tiefer in die Bohrungswand hinein. Die Tiefe des Einschnitts, vorgenommen
durch die erste Schneidkante 32a, ist durch die unterbrochene
Linie dargestellt, die von der Spitze dieser Schneidkante in 4 ausgeht.
-
Wie
in 4 gesehen werden kann, besitzt, aufgrund des konischen
Verlaufs des unteren Bereichs 30 des Implantats 10,
jede der Schneidkanten 32b, 34b, 36b und 38b in
dem zweiten Gang (2) des Implantatgewindes einen größeren Radius
als die entsprechende Schneidkante in dem ersten Gang (1). Ähnlich nehmen
die Schneidkanten 32c–38c in dem
dritten Gang (3) und die Kanten 32d–38d in dem vierten
Gang (4) alle zunehmend im Radius zu, so dass sie sich zunehmend
tiefer in die Bohrungswand hinein schneiden, wenn das Implantat 10 in
die Bohrung 19 hineingeschraubt wird.
-
Die 7A–7C stellen
drei Schnitte durch zwei längs
benachbarte, modifizierte Gewindesegmente 101 und 102 in
dem sich verjüngenden Ende
des Implantats dar. 7A zeigt eine Schnittansicht
unmittelbar hinter der Schneidkante der modifizierten Gewindesegmente 101 und 102. 7B zeigt
eine Schnittansicht zwischen der Schneidkante und dem hinteren Ende
der Gewindesegmente 101 und 102. 7C zeigt
eine Schnittansicht nahe dem hinteren Ende der Gewindesegmente 101 und 102. Letztendlich
stellen die 7A–7C zunehmend die
Gewindesegmente 101 und 102 an unterschiedlichen
Umfangsstellen von einem Punkt nahe der Schneidkanten zu einem Punkt
nahe deren hinteren Enden dar.
-
Die
Linie D–D
stellt die Längsachse
des Implantats dar. Die Linie 104 ist der große Radius
des Gewindesegments 101, die unmittelbar seiner Schneidkante
folgt. Die Linie 106 ist der kleine Radius des Gewindesegments 101,
die unmittelbar seiner Schneidkante folgt. Die Linie 106 stimmt
mit dem Radius des Trogs 112 überein.
-
Das
Gewindesegment 102 ist näher zu dem apikalen Ende des
Implantats als das Gewindesegment 101. Dies ist durch die
relativen Radien der Tröge 110, 112, 114 in
Bezug auf die Längsachse
D–D dargestellt.
Der Trog 114 besitzt den kleinsten Radius, während der
Trog 110 den größten Radius
besitzt, wobei der Radius des Trogs 112 dazwischen fällt.
-
Dies
ist auch durch die relativen Radien der Peaks der Gewindesegmente 101 und 102 dargestellt.
-
Die
unterbrochenen Linien stellen die derzeitige Erfindung dar. Wie
durch den Trog 112 in durchgezogener Linie gesehen werden
kann, erhöht
sich der Radius des Bodens des Trogs 112 zunehmend aufgrund
der Tatsache, dass sich jedes Gewindesegment in dem konischen Bereich
nach außen
weg von der Längsachse
D – D
des Implantats spiralförmig windet,
um so letztendlich in die Gewinde in dem nicht konischen Körper des
Implantats überzugehen, der
typischerweise große
und kleine Radien besitzt. Die vorliegende Erfindung versetzt diesen
ansteigenden Boden des Trogs 112 durch Schneiden weiter
in den Implantatkörper
hinein, um den Trog 112' zu
erzeugen, der in unterbrochen Linien in den 7B–7C dargestellt
ist. Dieses Schneiden erzeugt ein zusätzliches Relief und modifiziert
effektiv den Teilungsradius so, dass er konstant verbleibt oder
sich sogar in dem konischen Endbereich verringert. Folglich findet,
wenn das Knochengewebe zu Anfang durch die Schneidkante der vorliegenden
Erfindung geschnitten wird, es nicht fortlaufend einen zunehmend
ansteigenden Trog 112 vor, der dann den Knochen in die
Seitenwände
der Bohrung des Knochens kompaktieren würde. Anstelle davon findet es
einen Trog 112' mit
verringertem Radius vor. Eine fortführende Kompression des Knochengewebes kann
zu einem Trauma dieses Knochengewebes führen. Die vorliegende Erfindung
minimiert die Wahrscheinlichkeit eines solchen Traumas.
-
Weiterhin
würde,
wenn ein Implantat, dem die erfindungsgemäße Verringerung des kleinen
Radius fehlt, in die Bohrung gedreht wird, Knochengewebe, das in
den Trog 112 zwischen zwei längs beabstandeten Gewindesegmenten 101 und 102 eindringt,
nicht nur einem ansteigenden Boden aufgrund des sich normal erhöhenden kleinen
Radius, der dem Konus zugeordnet ist, gegenüberstehen, sondern würde auch
einen verringerten Bereich vorfinden, durch den es hindurchführen muss.
Andererseits erstreckt sich, wenn sich der kleine Radius verringert, um
den Trog 112' zu
erzeugen, das Werkzeug, das den zunehmend tieferen Trog 112' schneidet,
weiter nach innen zu der Längsachse
D–D hin.
Folglich werden die Seiten der Gewindesegmente 101 und 102 auch
durch das Werkzeug geschnitten, um einen zusätzlichen Bereich zwischen zwei
längs beabstandeten
Gewindesegmenten 101 und 102 zu erzeugen, wie
dies durch die unterbrochenen Linien dargestellt ist. Folglich erhöht sich
der Bereich zwischen den zwei längs
beabstandeten Gewin desegmenten 101 und 102, wie
dies das Volumen dazwischen vornimmt. Diese Erhöhung ermöglicht, dass das Knochengewebe
ausreichend dieses Volumen belegt, allerdings nicht so stark, dass
das Knochengewebe bis zu einem Punkt komprimiert wird, an dem ein
Trauma auftreten kann. In der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung
verringert sich der kleine Radius an dem Trog 112' in einer Art
und Weise, um zumindest die Verringerung im Bereich aufgrund des
normalen, sich erhöhenden
kleinen Radius, der dem konischen Verlauf an dem unteren Bereich
des Implantats zugeordnet ist, zu versetzen.
-
In
jedem Gewindegang sind die vier Schneidkanten 32, 34, 36, 38 gleichmäßig um die Längsachse
des Implantats 10 herum beabstandet, was zu einer axialen
Stabilität
von dem Beginn des Einschraubens des Implantats 10 in die
Bohrung 19 beiträgt.
Um weiter zu einer solchen Stabilität beizutragen, erhöht jeder
darauf folgende Schnitt die Tiefe mit nur einer kleinen Erhöhung (typischerweise 0,0254
mm (0,001 Inch)), was entsprechend die Erhöhung der Reibung auf kleine,
inkrementale Zunahmen beschränkt.
Das anfängliche
Schneiden, das durch die erste Schneidfläche vorgenommen wird, um in
den Knochen einzugreifen (Schneidfläche 32a in dem Implantat
der 1–4),
ist leicht tiefer als die inkrementale Erhöhung in der Schneidtiefe, die durch
jede darauf folgende Schneidfläche
bewirkt wird. Mit der Zeit ist der gesamte, konische Bereich 30 in
den Knochen 19 eingedrungen, wodurch der Weg des Implantats 10 in
die Bohrung hinein stabil eingerichtet wird.
-
Es
sollte angemerkt werden, dass aufeinander folgende Erhöhungen in
dem Schneidradius nicht nur in dem ersten Gewindegang, sondern auch
in jedem darauf folgenden Gewindegang auftreten. Folglich sind,
in dem erläuternden
Implantat 10, bei dem sich der Konus über vier Gewindegänge erstreckt, und
bei dem die vier Aussparungen vier zunehmende Erhöhungen in
dem Schneidradius in jedem Gewindegang ergeben, insgesamt 16 inkrementale
Zunahmen in dem Schneidradius entlang der gesamten Länge des
Konus vorhanden.
-
Natürlich kann
sich der konische Bereich des Implantats 10 über irgendeine
erwünschte
Anzahl von Gewindegängen,
entweder mehr oder weniger als die vier Gewindegänge in dem konischen Bereich des
Implantats der 1–4, erstrecken.
Auch kann das Gewin de selbst entweder ein Rechtsgewinde oder ein
Linksgewinde sein, und kann entweder ein eingängiges Gewinde (wie es dargestellt
ist) oder ein mehrgängiges
Gewinde sein.
-
Es
wird auch ersichtlich sein, dass die Anzahl der Aussparungen, die
in dem Implantat enthalten sind, größer oder kleiner als die vier
Aussparungen, die in dem Implantat der 1–4 vorhanden
sind, sein kann. Zum Beispiel stellen die 8 und 9 ein
schmales Implantat 67 dar, das nur zwei Aussparungen 68 und 69,
diametral gegenüberliegend,
besitzt, und zwar aufgrund des kleineren Durchmessers des Implantats.
Die 10 und 11 stellen
ein breites Implantat 70 dar, das sechs Aussparungen 71–76 besitzt,
die gleichmäßig um die Achse
des Implantats herum beabstandet sind, und zwar aufgrund des größeren Durchmessers
des Implantats.
-
Die 12 und 13 stellen
ein Implantat 80 dar, bei dem die Aussparungen 81–84 zumindest teilweise
an beiden Enden geschlossen sind, im Gegensatz dazu, dass sie sich
durch das apikale Ende des Implantats erstrecken, wie bei dem Implantat 10 der 1–6.
Die Aussparungen 81–84 des
geschlossenen Endes richten die Knochenteilchen von dem Verjüngungsvorgang
zu der Seitenwand des vorgebohrten Lochs im Gegensatz dazu, sie
zu dem Ende des Lochs zu richten, um vielleicht ein Verbinden des
Implantats 80 zu erleichtern.
-
Obwohl
die Schneidfläche,
die durch jede der Aussparungen, die vorstehend beschrieben sind, gebildet
ist, oberhalb einer radialen Ebene liegt, die sich parallel zu der
Achse des Implantats erstreckt, kann die Ebene der Schneidflächen gekippt
sein, wie dies in 14 dargestellt ist, um einen
spitzen Winkel in einem querverlaufenden Querschnitt zu bilden, die
eine meißel-
bzw. stechbeitelähnliche
Ecke C an der äußersten
Kante der Schneidfläche
bildet. Das bedeutet, dass die Aussparungswand R, die die Schneidkante
bildet, einen spitzen Winkel a mit dem Gewindesegment T bildet,
das der Schneidkante nachläuft.
Dieser spitze Winkel a konzentriert die Kraft, die auf den Knochen
aufgebracht wird, während
des selbstschneidenden Vorgangs auf einen kleineren Bereich des
Knochens, um dadurch die Größe eines
Drehmoments zu verringern, die erforderlich ist, auf das Implantat
aufgebracht zu werden, um das Selbstschneiden zu bewirken.
-
Um
die aufgebrachte Kraft in einen noch kleineren Bereich des Knochens
zu konzentrieren, kann die Ebene der Schneidfläche S auch gekippt werden, wie
dies in 15 darge stellt ist, um einen
spitzen Winkel b in dem Längsquerschnitt
oder dem Seitenaufriss zu bilden, was einen scharten Punkt P an
dem distalen Ende der äußersten
Kante der Schneidfläche
bildet. Falls es erwünscht
ist, kann die Schneidfläche
gekrümmt
in entweder dem Quer- oder Längsschnitt,
oder in beiden, vorgenommen werden, wie dies durch die unterbrochenen
Linien in den 14 und 15 dargestellt
ist, um noch weiter die Kraft zu konzentrieren, die auf den Knochen
durch das Implantat während
des Selbstschneidvorgangs aufgebracht wird.