DE69837188T2

DE69837188T2 - Zahnimplantat mit verbesserter stabilität

Info

Publication number: DE69837188T2
Application number: DE69837188T
Authority: DE
Inventors: Richard J. Lake Worth LAZZARA
Original assignee: Implant Innovations Inc
Current assignee: Biomet 3I LLC
Priority date: 1997-04-17
Filing date: 1998-04-13
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2018-04-14
Also published as: NO985937L; NO985937D0; ATE355033T1; AR012465A1; ES2283051T3; JP2000516835A; TW477690B; AU7117698A; DE69837188D1; WO1998046163A1; WO1998046162A1; JP4120710B2; EP0923352A1; EP0923352B1; AU6972498A; EP0923352A4

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Zahnimplantate, insbesondere auf die Komponenten, die in Zahnimplantatsystemen verwendet werden, und insbesondere auf die Schrauben, die dazu verwendet werden, solche Systeme zu montieren.
Zahnimplantate sind Gegenstand vieler Patente und umfangreicher Literatur. Künstliche Wurzeln werden in die Kieferknochen von Patienten implantiert und werden dazu verwendet, Ersatzzähne zu tragen. Der Zahn kann direkt an der Wurzel befestigt werden oder er kann an einem Zwischenteil, bezeichnet als ein Stützteil, befestigt werden. In den meisten Systemen werden kleine Schrauben verwendet, um die Teile zu verbinden. Die Schrauben, die verwendet werden, um das Stützteil an der implantierten Wurzel zu verbinden, besitzen typischerweise kleine Durchmesser von ungefähr 1,4-1,5 mm (0,055-0,059 Inch). Halteschrauben, die den Zahn an dem Stützteil halten, können kleine Durchmesser von ungefähr 1,06-1,15 mm (0,0419-0,0453 Inch) haben. Solche Schrauben werden aus verschiedenen Metallen und Legierungen, insbesondere aus Palladium-, Titan und Goldlegierungen, hergestellt, die biokompatibel sind und für die dentale Verwendung akzeptiert worden sind (siehe zum Beispiel US,5,482,463).
Es wird ersichtlich werden, dass dann, wenn solche implantierten, künstlichen Zähne verwendet werden, um Nahrungsmittel zu kauen (Kauvorgang), sie wesentlichen Kräften ausgesetzt werden. Diese Kräfte bringen Belastungen auf die Schrauben, die den Zahn und irgendein Stützteil für die implantierte Wurzel halten, auf. Während diese Schrauben dazu vorgesehen sind, zu verhindern, dass sich die Teile des Implantatsystems voneinander trennen, können die Belastungen bei dem Kauvorgang bewirken, dass sich die Kontaktflächen der Teile leicht an einer Seite des Implantatsystems durch Biegen einer der Schrauben oder mehrerer davon öffnen. Dies ruft das hervor, was hier als ein „Mikrospalt" bezeichnet wird, der typischerweise an der Grenzfläche zwischen den gegenüberliegenden Flächen des Stützteils und der implantierten Wurzel auftritt. Orale Fluide können einen Zugang zu dem Inneren des Implantatsystems über den Mikrospalt erlangen, was eine Infektion riskiert. Eine Bewegung der Implantatteile kann auch bewirken, dass sich die Schrauben lockern oder ausfallen, wenn sie wiederholt gedehnt und gebogen werden. Das Vermeiden der Kräfte auf das Implantatsystem liegt nicht innerhalb der Kontrolle desjenigen, der das Implantat auslegt, oder des Zahnarztes, der das Implantat einsetzt. Was sie allerdings tun können ist dasjenige, die Schrauben bei dem Versuch vorzuspannen, zu verhindern, dass die Kräfte, die während der Benutzung vorgefunden werden, eine Trennung der einzelnen Teile des Implantatsystems hervorrufen.
Wenn eine Schraube vollständig in eine vorab mit Gewinde versehene Bohrung eingeschraubt wird, wird die Schraube zwischen den eingreifenden Gewindeflächen der Schraube und der Bohrung, und den Stützflächen des Schraubenkopfs und den stationären Sitzflächen um die Bohrung herum, gespannt. Nachdem der Schraubenkopf auf der stationären Fläche aufsitzt, erhöht sich die Spannung auf die Schraube, wenn die Schraube weiter in die Bohrung hineingeschraubt wird. Diese Spannung an der Schraube ruft eine Kraft hervor, die herkömmlich als eine „Vorbelastung" der Schraube bezeichnet wird.
Die klassische Schrauben-Theorie bezieht sich auf den Grad (Winkel) einer Drehung einer Schraube in Bezug auf eine Vorbelastung oder eine Klemmkraft durch die folgende, vereinfachte Gleichung: F = (Pθ/360)Kwobei:

F: = Vorlast oder Klemmkraft der zwei Teile, die durch die Schraube zusammengehalten werden (z.B. das Stützteil an dem Implantat),
P: = Steigung der Stützschraube (z.B. 0,4 mm für eine typische Stützschraube),
θ: = Grad Winkel) einer Drehung, gemessen nach Anschmiegen des Schraubenkopfs gegen die gegenüberliegende Fläche (d.h. Stützteil/Implantatflächen werden aufeinander gelegt), und
K: = Federkonstante der Schraube und der Verbindung.

Wenn der Grad einer Drehung (θ) erhöht wird, wird die sich ergebende Klemmkraft (F) auch erhöht. Eine Erhöhung der Klemmkraft führt zu einer festeren Stützteil/Implantatverbindung. Die engere Verbindung bringt einen größeren Widerstand in Bezug auf ein Lösen der Schraube auf und erhöht die Last, die erforderlich ist, um die Stützteil/Implantatverbindung aufzubrechen. Seitenbelastungen, die während des Kauvorgangs hervorgerufen werden, führen zu Kräften, die dahingehend tendieren, die Stützteil/Implantatverbindung aufzubrechen. Das Aufbrechen der Verbindung und die Ermüdungsbeständigkeit sind direkt zueinander in Bezug gesetzt, und demzufolge ist, je größer die Kraft ist, die erforderlich ist, um die Verbindung aufzubrechen, desto größer die Kraft, die erforderlich ist, um einen Ausfall aufgrund einer zyklischen Ermüdung der Schraube hervorzurufen.
Allgemein erhöht sich die Ermüdungsfestigkeit der Schraube, wenn sich die Vorbelastung erhöht, da die Schraube stabiler verbleibt, wenn sie verschiedenen Lasten unterworfen wird. Je weiter eine Schraube in deren Bohrung nach Anlegen des Schraubkopfs eingeschraubt wird, desto stärker ist die Vorbelastung an der Schraube, d.h. desto größer ist die Kraft, die durch die Eigenelastizität (elastische Rückstellung) der Schraube selbst auf den sich gegenüberliegenden Flächen ausgeübt wird, die für die Spannung auf der Schraube verantwortlich sind. Einer vorschiebenden Bewegung der Schraube in deren Bohrung hinein wird teilweise durch die Reibung zwischen den Drehflächen der Schraube und den gegenüberliegenden, stationären Flächen standgehalten, die das aufgebrachte Drehmoment überwinden müssen, damit sich die Schraube vorschiebt. Durch Verringerung der Reibung zwischen den Drehflächen der Schraube und den gegenüberliegenden, stationären Flächen kann die Vorbelastung an der Schraube für irgendein aufgebrachtes Drehmoment erhöht werden, da das Drehmoment bewirken wird, dass sich die Schraube weiter in ihre Bohrung hinein vorschieben wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Art und Weise zu schaffen, um die Vorbelastung an der Schraube zu erhöhen und um dadurch die Stabilität der Zahnimplantatanordnung und der Prothese, die daran befestigt ist, zu verbessern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die vorstehende Aufgabe dadurch gelöst, dass ein verbessertes Zahnimplantatsystem geschaffen wird, das eine künstliche Wurzel, einen Pfeiler bzw. ein Stützelement und eine mit Gold plattierte Schraube, vorzugsweise eine Schraube aus einer Palladium-Legierung, die den Pfeiler an der künstlichen Wurzel befestigt, aufweist. Das Goldplattieren auf der Schraube ist dahingehend befunden worden, dass es eine wesentliche Erhöhung in der Vorbelastung irgendeines aufgebrachten Drehmoments ermöglicht, ohne wesentlich die Herstellungskosten der Schraube zu erhöhen. Aufgrund der erhöhten Vorbelastung wird die Stabilität des Zahnimplantatsystems wesentlich verbessert, was wiederum die nutzbare Lebensdauer des Implantatsystems und die Beständigkeit gegen einen Ausfall aufgrund einer Ermüdung erhöhen sollte.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt einen Seitenaufriss, teilweise im Schnitt, eines Zahnimplantat-Pfeiler-Systems, das die Erfindung darstellt.
2 zeigt eine Explosionsansicht der Anordnung, die in 1 dargestellt ist.
3 zeigt einen Seitenaufriss, teilweise im Schnitt, eines zweiten Zahnimplantat-Pfeiler-Systems, das die Erfindung darstellt.
4 zeigt eine Explosionsansicht der Anordnung, die in 3 dargestellt ist.
5 zeigt eine Draufsicht, die entlang einer Linie 5-5 in 4 vorgenommen ist.
6 zeigt einen Seitenaufriss, teilweise im Schnitt, eines dritten Zahnimplantat-Pfeiler-Systems, das die Erfindung darstellt.
7 zeigt eine Explosionsansicht der Anordnung, die in 6 dargestellt ist.
8 zeigt eine Draufsicht, die entlang einer Linie 8-8 in 7 vorgenommen ist.
9 zeigt einen Seitenaufriss, teilweise im Schnitt, eines vierten Zahnimplantat-Pfeiler-Systems, das die Erfindung darstellt.
10 zeigt eine Explosionsansicht der Anordnung, die in 9 dargestellt ist.
11 zeigt eine Draufsicht, vorgenommen entlang einer Linie 11-11 in 10.
BESCHREIBUNG ERLÄUTERNDER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Wenn ein künstlicher Zahn beim Kauen von Nahrungsmitteln eingesetzt wird, sind die Kräfte, die auf den Zahn ausgeübt werden, nicht alle zu der vertikalen Achse, auf der der Zahn montiert wurde, ausgerichtet. Kräfte werden unter verschiedenen Winkel außerhalb der vertikalen Achse aufgebracht, was entsprechende Spannungen an der Schraube oder den Schrauben hervorruft, die das Implantatsystem zusammenhalten. Wenn die aufgebrachte Kraft die Festigkeit einer Schraube übersteigt, kann sich die Schraube biegen und einen Mikrospalt öffnen, wo die implantierte Wurzel den Pfeiler trifft oder der Pfeiler bzw. das Stützteil den Zahn trifft. Das wiederholte Biegen der Schraube kann zu einem Bruch führen. Auch können Flüssigkeiten von dem Mund in den Mikrospalt eindringen und zu einer Infektion führen.
Die potenziellen Probleme können dadurch dargestellt werden, dass das Implantatsystem, das in 1 dargestellt ist, betrachtet wird, das einen künstlichen Zahn 10 darstellt, der an einem Pfeiler 11 gebildet ist und an einer implantierten Wurzel 12 mittels einer Schraube 13 befestigt ist. Der Gewindeabschnitt der Schrauben 13 greift in entsprechende Gewinde in einer Bohrung innerhalb der implantierten Wurzel 12 ein. Wenn die Schraube 13 angezogen wird, wird sie durch Aufbringen eines vorgegebenen Antriebsdrehmoments auf die Schraube unter Spannung gesetzt. Dies ruft, wie vorstehend beschrieben ist, eine Vorbelastung an der Schraube hervor.
Wenn die Kräfte, die beim Kauen ausgeübt werden, die Vorbelastung an der Schraube übersteigen, wird sich die Schraube unter einer Spannung biegen und wird zulassen, dass sich ein Mikrospalt öffnet. In 1 könnte ein solcher Spalt an der Verbindung 14 offen sein, wo der Pfeiler 11 die Oberseite der implantierten Wurzel 12 trifft. 1 stellt die Kraft F_m beim Kauvorgang außerhalb der Achse, ausgeübt auf den Zahn, dar und zeigt, dass diese Kraft in eine vertikale Kraftkomponente F_v und eine horizontale Kraftkomponente F_h aufgelöst werden kann. Die Biegekraft, die auf die Schraube 13 an der Verbindung 14 ausgeübt werden kann, kann ausgedrückt werden als (Fh)(4cb) wobei L_cb der Abstand von der Oberseite des Zahns zu der Verbindung 14 ist.
Die Widerstandskraft F_s, die durch die Vorspannung der Schraube 13 ausgeübt wird, kann ausgedrückt werden als (Fs)(W/2)wobei W der kleine Durchmesser des Gewindeabschnitts der Wurzel 12 ist. Wenn die zwei Kräfte F_h und F_s gleich sind, so dass die Schraube beginnt, sich zu biegen, dann gilt (Fs)(W/2) = (Fh)(Lcb)und Fs = (Fh)(Lcb)/(W/2).
Aus dieser Gleichung kann gefolgert werden, dass eine Erhöhung der Widerstandskraft F_s durch eine größere Vorspannung der Schraube 13 ermöglichen wird, dass eine höhere Kaukraft F_m auf den Zahn ausgeübt werden kann, bevor sich die Schraube 13 biegt und einen Mikrospalt öffnet.
Der besondere Pfeiler 11, der in den 1 und 2 dargestellt ist, ist für die Verwendung bei Einzelzahn-Anwendungen vorgesehen. Die 3-11 stellen die Verwendung desselben Implantats oder einer künstlichen Wurzel 12 und einer Schraube 13 mit drei unterschiedlichen Pfeilern 20, 30 und 40 dar. Der Pfeiler 30, der in den 3-5 dargestellt ist, ist ein Heil-Pfeiler, der einen stark abgeflachten, transmukosalen Abschnitt 21 besitzt. Dieser Pfeiler bildet einen zentralen Durchgangsweg 23 und eine Schulter 24, damit die Schraube 13 hindurchführen kann und den Kopf der Schraube innerhalb des Pfeilers lagern kann.
Der Pfeiler 30, der in den 6-8 dargestellt ist, ist ein anderer Heil-Pfeiler, der einen unterschiedlich geformten transmukosalen Abschnitt 31 besitzt. Wiederum bildet der zentrale Abschnitt des Pfeilers 30 einen Längs-Durchgangsweg 32, um die Schraube 13 aufzunehmen, und eine Schulter 33, um den Kopf der Schraube 13 innerhalb des Pfeilers zu lagern. Der Pfeiler 30 besitzt, wie in 8 gesehen werden kann, einen nicht runden Querschnitt, um die Form des Zahns, der ersetzt werden soll, anzunähern.
Die 9-11 stellen einen Standard-Pfeiler, der in der Industrie als „UCLA" Pfeiler 40 bekannt ist, dar, der einen inneren Durchgangsweg 41 zum Hindurchführen der Schraube 13 und eine Schulter 42 zum Lagern des Kopfs der Schraube innerhalb des Pfeilers bildet.
Schrauben, die dazu verwendet werden, Zahnimplantatsysteme zu montieren, werden typischerweise mit einem vorgegebenen Drehmoment angezogen, das groß genug ist, um eine wesentliche Vorbelastung an der Schraube zu erzeugen, allerdings nicht so groß ist, um einen Bruch des Metalls zu riskieren. Dieses aufgebrachte Drehmoment muss die Reibungskräfte überwinden, die dem Gewindeeingriff und dem Drehen des Schraubenkopfes gegen seine Sitzfläche zugeordnet sind, und muss auch den Körper der Schraube spannen.
Die Schrauben, die beim Montieren der Zahnimplantate verwendet werden, sind, wie vorstehend diskutiert ist, sehr klein, und die Lasten, die darauf aufgebracht werden können, sind begrenzt. Während die Drehmomente allgemein für Zahnimplantate ausreichend sind, um einen zufrieden stellenden Erfolg zu erzielen, wäre es wünschenswert, in der Lage zu sein, ein noch größeres Drehmoment aufzubringen, um die Möglichkeit des Öffnens von Mikrospalten während des Kauvorgangs zu minimieren. Stärkere Schrauben wären wünschenswert, allerdings wird die Festigkeit von Schrauben in erster Linie durch das Metall, das verwendet wird, bestimmt, und nicht alle Metalle sind biokompatibel und für die dentale Benutzung verwendbar. Allgemein kann, wenn ein Metall oder eine Legierung biokompatibel ist und eine ausreichende Festigkeit besitzt, dieses verwendet werden, um Schrauben für Zahnimplantatsysteme herzustellen. Palladium-Legierungen, die eine ausreichende Festigkeit haben, können verwendet werden, wie beispielsweise eine Palladium-Legierung 8010 (Palladium, das 9,5-10,5% Gallium, 6,5-7,5% Kupfer und 1,8-2,2% Gold, mit Spuren an Zink, Iridium und Ruthenium, enthält) verwendet werden. Ein anderes, üblicherweise verwendetes Metall, ist Titan, zum Beispiel dessen Legierungen TiAl₆V₄ (Titan, das 6% Aluminium und 4% Vanadium enthält) und Ti 1313 (Titan, das 13% Zirkon und 13% Niob enthält). Platin-Legierungen, die Iridium enthalten, können auch als Zahnimplantatschrauben Anwendung finden.
Sowohl die künstlichen Wurzeln als auch die Pfeiler, die in Zahnimplantatsystemen verwendet werden, sind typischerweise aus Titan oder einer Titan-Legierung hergestellt. Die vorliegende Erfindung verringert die Probleme, die den Schrauben zugeordnet sind, die derzeit in solchen Systemen verwendet werden, und macht es möglich, höhere Vorbelastungen auf die Schrauben aufzubringen. Das Ergebnis ist eine verbesserte Implantat-Anordnung, die stabiler ist, z.B. beständiger gegen die Öffnung von Mikrospalten und den zugeordneten Problemen, und die eine erhöhte Beständigkeit gegen einen Ausfall aufgrund von Ermüdung besitzt.
Die Schrauben, die in dieser Erfindung verwendet werden, sind notwendigerweise von derselben Größe wie die Schrauben, die sie ersetzen. Mit der Gold-Plattierung wird allerdings ein größerer Teil des Drehmoments, der auf die Schraube während der Montage aufgebracht wird, dazu aufgebracht, um den Körper der Schraube vorzuspannen, und weniger dafür, die Reibungskräfte zu überwinden. Diese erhöhte Vorspannung erhöht die Kraft, die erforderlich ist, um einen Mikrospalt in dem Zahnimplantatsystem, unter Verwendung einer mit Gold plattierten Schraube, zu öffnen, verringert die Größe des Mikrospalts, der durch Kräfte zwischen dem Schwellwertniveau, bei dem ein Spalt anfängt, sich zu öffnen, und dem Bruchniveau geöffnet wird, und erhöht die Ermüdungsbeständigkeit der Schraube. Diese Verbesserung wird durch Beschichten der Schrauben, vorzugsweise durch Galvanisieren, mit einer dünnen Schicht aus Gold möglich gemacht. Es wird angenommen, dass die Goldbeschichtung als ein Schmiermittel oder als ein Anti-Gauling-Mittel wirkt, so dass das Drehmoment, das aufgebracht wird, eine größere Zugspannung auf den Schraubenkörper aufbringt. Zusätzlich führt das Gold zu einer verbesserten Korrosionsbeständigkeit.
Die Schraubgewinde können spanabhebend bearbeitet werden oder das Gewinde kann auf den Metallkörper gedreht werden. Nachdem die Gewinde gebildet sind, werden die Schrauben mit im Wesentlichen reinem Gold beschichtet. Die Dicke des Golds ist durch den Raum zwischen den Gewindegängen begrenzt und sollte demzufolge sehr dünn sein, typischerweise 0,5-1μm. Da die Metallgewinde eine eigene Oberflächen-Rauhigkeit haben werden, sollte die Goldplattierung ausreichend sein, um wesentlich die Reibungskräfte zu verringern, die sich aus der Oberflächen-Rauhigkeit ergeben.
Die Goldplattierung kann auf Schrauben aufgebracht werden, die aus irgendwelchen Standard-Legierungen, die in Zahnimplantatsystemen verwendet werden, hergestellt sind.
Die Schraube kann mit einem Zwischenmaterial, wie beispielsweise Platin, Nickel oder Kupfer, plattiert sein, bevor sie mit Gold plattiert wird, um die Haftfestigkeit des Golds an der Legierung zu verbessern. Zum Beispiel kann ein „Zwischenauftrag" eines biokompatiblen Materials, wie beispielsweise von Platin, aufgebracht werden, um zu bewirken, dass die Goldplattierung dauerhafter an die Legierung angebunden wird.
Beispiel 1
Ein Experiment wurde durchgeführt, um die Reaktion einer Zahnimplantat-Pfeiler-Anordnung in Bezug auf Kräfte, die darauf aufgebracht werden, zu simulieren. Bei diesem Experiment wurden Schrauben, die aus einer 8010 Palladium-Legierung spanabhebend bearbeitet wurden, verwendet, um einen Pfeiler an einem Zahnimplantat zu befestigen. Einige der Schrauben wurden so verwendet, wie sie hergestellt waren („8010"), während andere mit Gold in einer Dicke von 0,5-1μm („8010PL") plattiert wurden. Die Schrauben wurden soweit eingeschraubt, bis ein erster Kontakt durch den Schraubenkopf mit der Sitzfläche gebildet wurde. Dann wurden die Schrauben mit aufgebrachten Drehmomenten von 45, 38 und 32 Newton-Zentimetern (N-cm) angezogen, um die Schrauben vorzubelasten. Unter Verwendung einer Schablone von 360°, die um das Implantat herum angeordnet war, wurde der Winkel, mit dem jede Schraube durch das aufgebrachte Drehmoment gedreht wurde, und zwar nach einem anfänglichen Kontakt mit der Sitzfläche, gemessen und aufgezeichnet. Die Kräfte außerhalb der Achse (in Newton), erforderlich dazu, Mikrospalte von 0,00635 mm (0,25 mil) zu öffnen, wurden auch aufgezeichnet.
Eine Druckkraft wurde auf den Pfeiler unter einem Winkel von 30° von der zentralen Achse des Pfeilers und auf das Implantat aufgebracht, um eine Kraft außerhalb der Achse, die auf die Schraube während des Kauvorgangs aufgebracht wird, zu simulieren, wie dies vorstehend diskutiert ist. Die Druckkraft wurde dadurch aufgebracht, dass die Implantat/Pfeiler-Anordnung in einer Standard-Zug/Druck-Testvorrichtung unter einem Winkel von 30° zu der vertikalen Achse angeordnet wurde. Eine optische Mikrokamera wurde auf die Verbindung zwischen dem Pfeiler und dem Implantat gerichtet, so dass die Breite irgendeines Mikrospalts an dieser Verbindung gemessen werden konnte, und zwar mit einer 350X Vergrößerung. Die aufgebrachte Kraft wurde stufenweise erhöht, bis ein Mikro spalt von 0,00635 mm (0,25 mil) geöffnet wurde. Die Größe der aufgebrachten Kraft wurde aufgezeichnet, als dieser Mikrospalt 0,00635 mm (0,25 mil) erreichte.
Die Ermüdungsfestigkeit der Schrauben wurde in einer ähnlichen Art und Weise gemessen. Ein Titanimplantat wurde in einem simulierten Knochenmaterial verankert, und ein Pfeiler aus einer Titan-Legierung (TiAl₆V₄), der eine große, molare Höhe von 17 mm simuliert, wurde an dem Implantat mit einer Pfeilerschraube befestigt. Die erhaltene Anordnung simuliert das Ersetzen eines einzelnen Zahns. Sie wird an der Basis einer Druck-Testvorrichtung unter einem Winkel von 30° zu der Vertikalen befestigt. Eine Sonde aus rostfreiem Stahl berührt die Oberseite des Pfeilers und bringt eine vertikale Last auf, um die Kräfte eines Kauvorgangs, die durch einen Zahn erfahren werden, zu simulieren. Eine vorgegebene Last wird aufgebracht, die zwischen 10-100% der maximalen Last zykelt. Die Daten, die nachfolgend angegeben sind, geben die maximale Last wieder, die für fünf Millionen Zyklen ohne Ermüdung aufgebracht werden könnte.
Die Ergebnisse sind in Tabelle A dargestellt. TABELLE A Drehwinkel, Spalt und Ermüdung bei verschiedenen Antriebsdrehmomenten

*keine Ermüdung nach 5 Millionen Zyklen.

Wie anhand der vorstehenden Daten gesehen werden kann, dreht irgendein vorgegebenes Drehmoment die plattierten Schrauben über einen größeren Winkel als bei den nicht plattierten Schrauben. Die größere Winkelverschiebung erzeugte eine größere Vorbelastung oder Spannung in den plattierten Schrauben, was aus der Tatsache ersichtlich ist, dass eine größere Kraft außerhalb der Achse erforderlich war, um den Mikrospalt zu öffnen. Dies bedeutet, dass mit Gold plattierte Schrauben größeren Kaubelastungen als die herkömmlichen, nicht plattierten Schrauben standhalten werden. Vergleiche hierzu zum Beispiel die Daten für die zwei Schrauben, die mit einem Drehmoment von 45 N-cm angezogen wurden. Die Differenz in den Belastungen, die die Schrauben aufnehmen könnten, bevor ein Mikrospalt von 0,00635 mm (0,25 mil) geöffnet wurde, betrug 101 N, oder eine Verbesserung von mehr als 30%. Demzufolge ermöglichte die plattierte Schraube das Aufrechterhalten eines stabileren Implantatsystems.
Je größer die Spannung in der Pfeilerschraube ist, desto größer ist die Beständigkeit gegenüber einer Spaltbildung. Eine begrenzte Spaltbildung ist direkt zu einer erhöhten Ermüdungsfestigkeit und einem verringerten Lösen der Schraube in Bezug gesetzt. Ein Ausfall aufgrund einer Ermüdung und ein Lösen der Schraube sind eine Funktion einer zyklischen Belastung, die während eines Kauvorgangs auftritt.

Claims

Zahnimplantatsystem, das eine künstliche Wurzel und einen Stützsockel umfasst, die durch eine Schraube aneinander befestigt sind, die einen Körper, der aus biokompatiblem Material besteht, und einen Überzug aus Gold auf dem Körper hat, so dass, verglichen mit der gleichen Schraube ohne den Überzug, ein verstärktes Spannen der Schraube möglich ist.
Zahnimplantatsystem nach Anspruch 1, wobei das biokompatible Material Palladiumlegierung ist.
Zahnimplantatsystem nach Anspruch 1, wobei das biokompatible Material Palladiumlegierung 8010 ist.
Zahnimplantatsystem nach Anspruch 1, wobei der Überzug im Wesentlichen reines Gold ist.
Zahnimplantatsystem nach Anspruch 1, wobei der Überzug auf den Körper galvanisiert wird.
Zahnimplantatsystem nach Anspruch 5, wobei ein Vorgalvanisierungsüberzug auf den Körper galvanisiert wird.
Zahnimplantatsystem nach Anspruch 1, wobei der Überzug eine Dicke im Bereich von ungefähr 0,5 bis ungefähr 1 μm hat.
Verfahren zum Zusammensetzen von Komponenten von Zahnimplantaten, bei dem eine erste Komponente mit einer zweiten Komponente in Kontakt gebracht wird und die Komponenten durch eine Schraube aneinander befestigt werden, die durch die erste Komponente hindurchtritt und mit einem Gewindeabschnitt der zweiten Komponente in Eingriff kommt, wobei die Verbesserung das Auswählen von Metall als die Schraube umfasst, das biokompatibel und für den zahnmedizinischen Gebrauch akzeptabel sowie mit Gold überzogen ist, so dass das mögliche Spannen der Schraube gegenüber Schrauben ohne Gold- oder Goldlegierungsüberzug verstärkt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, das des Weiteren Anziehen der Schraube zum Vorspannen der Schraube umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Schraube auf ein vorgewähltes Drehmoment angezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Schraube aus Palladiumlegierung besteht.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Schraube Palladiumlegierung 8010 ist.