-
TECHNISCHES
GEBIET
-
Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verankerungselement, wie in der Präambel des nachfolgenden Patentanspruchs
1 genannt.
-
STAND DER
TECHNIK
-
Ein Element des oben genannten Typs
ist bereits aus
EP 0 530 160 bekannt.
Das Element besteht aus einem gewindeschneidenden Verankerungselement,
das in ein Loch einzuschrauben ist, welches in dem Kieferknochen
angebracht wurde. Das Element soll sowohl in weichem als auch hartem Kieferknochen
verwendet werden können.
Um gute primäre
Stabilität
auch in weicher Knochenqualität
zu erreichen, wird das Loch in dem Kieferknochen oft mittels eines
Bohrers gebohrt, der einen kleinen Durchmesser in Bezug zu dem Verankerungselement
aufweist. Das umgebende weiche Knochenmaterial wird dann zusammengedrückt, wenn
das Verankerungselement eingeschraubt wird. Für harten Knochen werden größere Lochdurchmesser
als in dem Fall von weichem Knochen verwendet. Das bekannte Element
ist mit Zwischenraumflächen
versehen, die hauptsächlich
an dem zylindrischen Abschnitt des Elements positioniert sind.
-
TECHNISCHES
PROBLEM
-
Um die oben genannten Funktionen
bereitzustellen, ist es wichtig, dass das Verankerungselement gute
anfängliche
Gewindeschneideeigenschaften aufweist, d. h. um das Verankerungselement
zu veranlassen, "Gewindeerzeugung" in der harten Oberflächenschicht,
der Knochenschale, durchzuführen,
welche den darin angeordneten weichen Knochen umschließt. Es ist
deshalb unannehmbar, im Fall kleiner Lochdurchmesser im Kieferknochen, Elemente
zu verwenden, die kein oder nur ein stark verkleinertes Gewinde
in dem vorderen konischen Teil haben, da der gewünschte Anfangsgewindeeingriff
dann schwieriger gestaltet wird. Es ist ferner jedoch wichtig, insbesondere
im Fall von hartem Knochen, das Anzieh-Drehmoment zu reduzieren,
d. h. dass das Verankerungselement eine wirksame Entlastungs- oder
Freigabefunktion hat.
-
Im Gegensatz zum Stand der Technik
löst die Erfindung
unter anderem die oben genannten Probleme und schlägt eine
Anordnung für
den konischen Gewindeabschnitt vor, die einerseits die wirksame Gewindefläche vergrößert und
andererseits Freigabefunktionen bereitstellt, wo diese am stärksten benötigt werden,
d. h. wo das Festklemmen am größten ist.
-
Entlang des Umfangs am konischen
Abschnitt kann jeder Gewindegang als vertieft in den Stellen für die Freigabeflächen und
die Ausnehmungen betrachtet werden. Die verbleibenden Gewindegangsektionen
um den Umfang müssen
optimal gemäß der Erfindung
gewählt
werden, um eine wirksame anfängliche
Gewindeschneidefunktion zu erzielen. Die Erfindung löst dieses
Problem.
-
Die Höhen der Gewindegänge über ihrer
unteren Ebene auf dem konischen Abschnitt des Elements können auch
verwendet werden, um die anfängliche
Gewindeschneideeigenschaft wirksamer zu gestalten. Die Erfindung
löst auch
dieses Problem.
-
LÖSUNG
-
Ein Verankerungselement gemäß der Erfindung
kann als hauptsächlich
durch die Merkmale gekennzeichnet angesehen werden, die in dem kennzeichnenden
Teil von Anspruch 1 genannt sind.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform
ist das Gewinde in dem konischen Abschnitt so angeordnet, dass der
Innendurchmesser des Gewindes ebenfalls konisch angeordnet ist,
d. h. der Innendurchmesser des Gewindes zur Spitze hin fortlaufend
abnimmt.
-
In einer Ausführungsform beträgt die Anzahl von
Ausnehmungen, und damit auch die Anzahl von Freigabeflächen, drei.
Die drei Freigabeflächen
sind parallel zu oder zusammenfallend mit den Tangentialebenen.
Jede Freigabefläche
ist vorzugsweise im wesentlichen gerade.
-
Jeder Gewindegang kann so betrachtet
werden, dass er aus verbleibenden Gewindegangsektionen besteht,
die im wesentlichen in gleichen Abständen voneinander um den Umfang
am konischen Abschnitt angeordnet sind. Der Sektorwinkel für jede verbleibende
Gewindegangsektion ist im Bereich von 8–20°, vorzugsweise im Bereich von
12– 15° gewählt. Die
Sektorwinkel für
die Freigabeflächen
haben dementsprechend Werte innerhalb der Bereiche von 5–15°, und vorzugsweise
von ungefähr
10°. Weitere
Entwicklungen der Erfindung gehen aus den nachfolgenden Unteransprüchen hervor.
-
VORTEILE
-
Die Tiefe der Freigabeflächen in
dem konischen Abschnitt definiert die Sektorwinkel für die verbleibenden
Gewindegangsektionen für
jeden Gewindegang um den Umfang am konischen Abschnitt. Optimale
Verankerungselemente können
dann zum Gebrauch sowohl in weichem als auch hartem Knochen erzeugt
werden. Die Gewindegänge,
die mit zunehmend niedrigeren Höhen
in Richtung auf das Vorderende des Elements versehen sind, tragen
zu einer wirksamen anfänglichen
Gewindeschneideeigenschaft bei, wobei gute Anfangsführung des
Verankerungselements sogar im harten Knochen möglich ist. Das Schneiden der
Gewinde ins Dentin wird weiter an der Spitze des konischen Abschnitts
reduziert. Gleichzeitig kann der Gewindeflächenbereich an dem konischen
Abschnitt insgesamt verglichen mit den bereits bekannten Elementen
vergrößert werden.
Die Freigabefunktionen werden erhalten, wo sie von größtem Nutzen
sind, durch ihre Positionierung an dem konischen Abschnitt, was
dazu beiträgt,
das Anzieh-Dreh moment niedrig zu halten, was wiederum die Gefahr
einer Überlastung
von Werkzeugen und/oder Beschädigung
oder sogar Festsetzung in dem umgebenden harten Knochenmaterial
senkt. Es ist wesentlich, dass dem Verankerungselement die gewünschte Position
oder die gewünschte
optimale Richtung für
die Längsachse
des Elements zugewiesen werden kann, wenn es ins Dentin geschraubt wird.
-
BESCHREIBUNG DER FIGUREN
-
Die momentan vorgeschlagene Ausführungsform
einer Anordnung, welche die bedeutsamen Charakteristiken der Erfindung
aufweist, ist im Folgenden unter gleichzeitiger Bezugnahme auf die anliegenden
Zeichnungen beschrieben, in denen:
-
1 das
Verankerungselement in einem vertikalen Teilschnitt zeigt, insbesondere
seine unteren Teile mit Ausnehmungen und Freigabeflächen und
auch Gewindegangteilen,
-
2 das
Verankerungselement gemäß 1 in einem Endschnitt entlang
A-A gemäß 1 zeigt,
-
3 einen
Teil des Verankerungselements in 1 in
einem vertikalen Schnitt entlang B-B gemäß 1 zeigt, und
-
4 im
Prinzip die Anbringung des Elements am Dentin in einem vertikalen
Schnitt zeigt.
-
AUSFÜHRLICHE
AUSFÜHRUNGSFORM
-
In 1 ist
ein Verankerungselement durch 1 gezeigt. Die Länge des
Elements ist mit H bezeichnet und liegt vorzugsweise im Bereich
von 10–20 mm.
Das Element hat einen oberen geraden zylindrischen Teil 2 und
einen konischen Teil 3. Sowohl der zylindrische Teil als
auch der konische Teil sind mit einem Gewinde 4 ausgebildet.
Der zylindrische Teil hat einen Durchmesser D, der im Bereich von
5–10 mm liegen
kann. Die oberen Teile einschließlich des zylindrischen Teils
sind bereits an sich bekannt und sollen deshalb hier nicht ausführlicher
beschrieben werden (Verweis auf genannte EP- Beschreibung). Der konische Teil hat
eine Höhe
h von 5–10
mm und es ist wesentlich in einer Ausführungsform, dass die Gesamthöhe H niedrig
gehalten werden kann, in welchem Zusammenhang h 1/4 –1/3 der
Gesamthöhe
betragen kann. Der konische Teil ist der Erfindung zufolge besonders
geformt und hat einen durchschnittlichen Durchmesser d in seinem
untersten oder äußersten Ende
von 4–6
mm.
-
In seinen unteren Teilen ist das
Verankerungselement mit einer Anzahl von Ausnehmungen, in der exemplarischen
Ausführungsform
drei Ausnehmungen 5, 6 und 7 versehen
(siehe auch 2). Die
Ausnehmungen erstrecken sich nach unten in den konischen Teil und
sind angeordnet, um Schneidkanten, in diesem Fall drei Schneidkanten 8, 9 und 10 zu
bilden. Das Element wird in der Drehrichtung des Pfeils 11 gedreht,
d. h. in Richtung im Uhrzeigersinn um die Längsachse 12 des Elements.
Die Ausnehmungen verlaufen, mit Teilen in dem zylindrischen Teil,
nach unten in den konischen Teil, wo sie seitlich von dem Element
in einem Abstand a über der
Endfläche 13 des
Elements auslaufen. Die Erstreckung entlang des konischen Teils
ist durch b angezeigt und die Erstreckung in dem zylindrischen Teil ist
durch c angezeigt. Die Erstreckung b ist 2-3mal so groß wie die Erstreckung c. In
einem Abstand von jeder Schneidkante, siehe z. B. die Schneidkante 10 in 2, ist eine Freigabefläche 14 angeordnet.
Der Abstand ist mit d bezeichnet. Im vorliegenden Fall sind drei
Freigabeflächen 14, 15, 16 gleichmäßig um den
Umfang an dem konischen Teil verteilt. Die Abstände der Freigabeflächen 15 und 16 von
den Kanten 8 bzw. 9 sind nicht speziell in der
Figur gezeigt. Die Höhe
der Freigabeflächen
entspricht im wesentlichen dem Abstand a + b in der Figur und die
Freigabeflächen
befinden sich daher hauptsächlich
nur an dem konischen Teil 3.
-
In 1 ist
eine Anzahl von Gewindegangsektionen bei 17, 18, 19, 20 und 21 gezeigt.
Jede Gewindegangsektion hat ihre größte radiale Abmessung R an
der jeweiligen zugehörigen
Schneidkante und weist eine nach hinten abnehmende radiale Abmessung
auf (betrachtet in der Drehrichtung). An dem Abstand d gehen die
Gewindegangsektionen in die Freigabefläche über.
-
Ein weiteres Merkmal der gezeigten
Ausführungsform
besteht darin, dass den Gewindegangsektionen eine zunehmend niedrigere
Höhe zugewiesen wird,
je näher
sie an der Endfläche 13 angeordnet sind,
vergl. Gewindegangsektionen 17', 18', 19', 20' und 21'. Die Gewindehöhe bedeutet in diesem Fall
einen Abstand f von den unteren Teilen 19'' des
Gewindes zu seinen oberen Teilen 19'. 1 zeigt,
dass die Gewindehöhe
am größten an
den oberen Teilen an dem konischen Abschnitt 3 ist und
fortlaufend zu dem Ende des Elements 13 hin abnimmt.
-
Jede Freigabefläche 14, 15 und 16 ist
vorzugsweise gerade und erstreckt sich zwischen den Gewindegängen 17, 18, 19, 20 und 21 abhängig von ihren
Gewindehöhen.
In diesem Zusammenhang können
die Freigabeflächenabschnitte
als 14a, 14b, etc. gekennzeichnet sein. Eine äußere Gewindegangsektion 22 beeinflusst
die jeweilige Freigabefläche
nur in begrenztem Ausmaß.
Eine Vorderkante 14c auf jeder Freigabefläche ist
im wesentlichen parallel zu oder ist nur leicht in Bezug zu dem
vertikalen Verlauf der Schneidkante geneigt (siehe Ansicht gemäß 1).
-
In 1 ist
eine tangentiale Ebene, die der konischen Form zugewiesen ist und
sich rechtwinklig zu der Figurebene gemäß 1 erstreckt, mit 23 bezeichnet.
Die tangentiale Ebene 23 kann auch so betrachtet werden,
dass sie sich durch die unteren Teile 19" der Gewindegangsektionen erstreckt.
In 1 ist die Längsrichtung
(parallel zur Längsachse 12) des
Elements durch 24 angezeigt. Ein Winkel α stellt daher
die Hälfte
des Kegelwinkels dar, welcher vorzugsweise innerhalb des Bereichs
von 2–10°, vorzugsweise
im Bereich von 3–7° gewählt ist.
-
Eine der tangentialen Ebene 23 entsprechende
tangentiale Ebene an der Freigabefläche 15 ist mit 25 bezeichnet.
Die Freigabefläche 15 fällt mit der
tangentialen Ebene 25 zusammen, die gemäß der oben genannten tangentialen
Ebene 23 geneigt ist, was deshalb bedeutet, dass die Freigabefläche innerhalb
der Werte geneigt ist, durch für
den Winkel a angeführt
sind.
-
Entsprechende Neigungen gelten für die Freigabeflächen 14 und 16.
Die Erfindung unterscheidet sich im wesentlichen in dieser Hinsicht
vom Stand der Technik, in dem die Freigabeflächen parallel zu der Längsachse 16 des
Elements sind.
-
In 3 wird
eine tangentiale Ebene 26 über den Gewindegangsektionen
nahe einer Schneidkante angelegt. Die tangentiale Ebene 26 erstreckt
sich im rechten Winkel zu der Figwebene gemäß 3. Eine Längsachse parallel zu der Mittelachse 12 ist durch 27 angezeigt
und die Neigung zwischen der Ebene 26 und der Achse 27 ist
durch Winkel β gekennzeichnet,
die in diesem Fall in einer Größenordnung
von 5–20°, vorzugsweise
10–15° liegen,
und deshalb die Gewindehöhensenkung
zusammen mit der Hälfte
des Kegelwinkels darstellen.
-
In 2 sind
die Sektorwinkel γ und γ'' einer Freigabefläche bzw. einer Gewindegangsektion
angezeigt.
-
In 4 ist
das Element mit 28 bezeichnet und Kieferknochenteile im
Prinzip mit 29, welcher Kieferknochen eine harte (Knochenschalen-)
Schicht eines Kieferknochens 29a einschließt. In dem
Fall eines weichen Kieferknochens wird ein Loch 30 mit
einem kleineren Lochdurchmesser d' verwendet, und im Fall eines härteren Kieferknochens,
ein Loch 31 mit größerem Lochdurchmesser
d''. Es ist einfach, die
Bedeutung von anfänglicher
guter Wechselwirkung zwischen dem Element und dem Kieferknochen zum
Erzeugen eines wirksamen Gewindeschneideprinzips zu erkennen.