DE8612736U1

DE8612736U1 - Zahnwurzel-Implantat hoher Dauerschwingfestigkeit

Info

Publication number: DE8612736U1
Application number: DE19868612736
Authority: DE
Original assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Current assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Priority date: 1986-05-09
Filing date: 1986-05-09
Publication date: 1988-08-25

Description

~⁷~ Pat Bl/Ho - 13.07.88

B 3G86

Zahnwurzel-Implantat hoher Dauerschwingfestigkeit

Die Neuerung betrifft ein Zahnwurzel-Implantat hoher Dauerschwingfestigkeit, das im Kieferknochen verankert wird und das Mittel zur Aufnahme einer SupraStruktur aufweist.

Natürliche Zähne sind durch das Parodontium mit dem Kieferknochen verbunden. Infolge der Elastizität der Faserstruktur des Zahnhalteapparates ist der Zahn nicht starr im Kieferknochen verankert, sondern elastisch aufgehängt. Diese sogenannte physiologische &Ggr; Beweglichkeit der Zähne variiert von Species zu Species. Beim

Menschen beträgt sie ca. 30 &mgr;&pgr;&igr;, d.h. bei maximalem Kaudruck

wird der Zahn ca. 30 Mm &iacgr;&eegr; die Alveole hineingedrückt. Infolge der besonderen Faseranordnung im Parodontium wird dabei der größte Teil des die Zahnalveole umschließenden Kieferknochens nicht auf Druck sondern auf Zug beansprucht. Die bisher bekanntgewordenen Zahnwurzelimplantate können die Funktion des Parodontiuins nicht ausreichend simulieren. Da Zahnwurzelimplantate in vielen Fällen für die Verankerung von Brücken, deren zweiter Pfeiler noch ein natürlicher Zahn ist, verwc.M: werden, ist es notwendig, die Befestigung der Suprastruktur nicht starr an dem Wurzelimplantat vorzunehmen, sondern die bei dem natürlichen Zahn gegenüber dem Kieferknochen Vorhandene Mobilität zwischen Suprastruktur und Implantat vorzusähen.

«8-

-8- Pat BI/Ho - 13.07.88 B 3086

Auf diese Weise werden unphysiologische Kraftmomente während des Kauvorganges an der Grenze Implantat/Knochenlager vermieden. Eine bewegliche, kraftüberleitende Struktur zwischen Suprastruktur und Implantat muß weiterhin so ausgelegt sein, daß Belastungsspitzen beim Kauvorgang abgefangen und nur gedämpft an das Lager abgeführt werden, weil auch beim natürlichen Zahn das Parodontium die Funktion eines "Stoßdämpfers" ausübt.

Aus der DE-OS 27 33 394 ist eine Vorrichtung zum Abfangen sol-( » eher Druckspitzen bekannt. Hier wird ein Dämpfungselement be-

schrieben, bei dem in eine mit elastischem Kunststoff ausgefüllte Metallhülse ein mit dem Kern der Zahnwurzel verbundener Bolzen hineinragt.

Es sind auch SupraStrukturen bekannt, bei denen eine Krone in der Weise elastisch auf der Wurzel befestigt ist, daß zwischen einem mit der Wurzel verbundenem Stopfen und der Krone ein mit Elastomeren ausgefüllter Hohlraum geschaffen ist, vgl. die DE-OS 22 47 649 Eine stoßgedämpfte Anordnung, welche ohne die Einlagerung von elastischen Zwischenstücken oder Schichten auskommt, beschreibt die DE-OS 28 30 025. Die Dämpfung wird hier von einem die SupraStruktur aufnehmenden Aufsatzstück bewirkt, welchüs C _eine lippenförmig auslaufende Kippstütze aufweist, die sich am äußeren Rand eines Zwischenstückes dichtend abstützt.

Ein weiteres Dämpfungsglied aus physiologisch unbedenkllchevi Polymeren mit einem Eiastizitätsmodui zwischen 1000 und 5000 N/mm beschreibt die DE-OS 28 24 214. Die bislang existierenden bzw. bekanntgewordenen Dämpfungsglieder bestehen im wesentlichen aus Kunststoffen, wie z.B. Polyacrylat, Polypropylen, Polysulton oder Polymetacrylat, vgl. die DE-OS 24 19 080, DE-OS 30 43 336, DE-AS 24 13 883, DE-OS 27 04 390 und DE-OS 28 24 118.

-9-

»e a

• ·

I«· &diams;t · ■■· * '· ·

■ B ■

"⁹" Pat Bl/Ho - 13.07.88

B 3086

Im allgemeinen weisen Kunststoffe anfänglich zwar einen für die Dämpfungszwecke geeigneten Elastizitätsmodul auf; jedoch ändert sich dieser sowie andere mechanische Eigenschaften durch die Dauerbeanspruchung beim Kauvorgang in nachteiliger Weise. Nach einer bestimmten Anzahl von Lastspielen ermüden Kunststoffe sehr rasch, so daß die Dämpfungselemente schon nach relativ kurzen Zeiten bzw. nach einer niedrigen Lastspiel-Zahl ausgewechselt werden müssen. Die US-PS 37 22 094 trägt diesem Nachteil dadurch Rechnung, daß als Dämpfungselement zwischen SupraStruktur und ( ) 10 Zahnwurzel eine Schraubenfeder eingesetzt wird. Die Anordnung

weist jedoch neben konstruktiven Unzulänglichkeiten einen wesentlichen Nachteil auf, der darin besteht, daß bei Druckbelastung ein Spalt zwischen der SupraStruktur und dem Zahnwurzelimplantats entstehen kann. Es können dann Mundflüssigkeit sowie Speisereste in c'^a.b\ die Schraubenfeder aufnehmenden Hohlraum eindringen. Schwerwiegende medizinisch-hygienische Probleme sind dadurch gegeben.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Neuerung » ein konstruktiv einfaches, medizinisch jedoch hochwirksames Zahnwurzel- ämplan- tat anzugeben, das die Nachteile der bekannten Implantate nicht

aufweist und das auch bei langzeitlicher Dauerbelastung keine ^ Lockerungserscheinungen in dem knöchernen Implantatlager aufweist. Eine weitere Teilaufgabe besteht darin, ein Zahnwurzel-Implantat für eine zweizeitige Implantation anzugeben, bei dem in wirksamer Weise das Eindringen von infektionsauslösenden Keimen in den Bereich des knöchernen Implantatlagers wie auch des Wurzelimplantates selbst ausgeschlossen wird.

Die Aufgabe wird bei einem Zahnwurzel-Implantat in neuerungsgemäßer Weise dadurch gelöst, daß es als Hülse ausgebildet ist, die eine als Dämpfungs-Membran dienende Druckplatte enthält, auf welcher ein Suprastruktur-Lager aufsitzt, das mindestens teilweise von einer Kunststoff-Umhüllung umgeben Ist, und daß ein Schraubverschluß vorgesehen ist, welcher den oberen Teil der Hülse ab-

-10- Pat Bl/Wi - 29.04.86

B 3086

schließt derart, daß eine formschlüssige Kontaktierung - vorzugsweise unter Pressung - mit der Kunststoff-Umhüllung gegeben ist. Dabei kann die Hülse in ihrem Innenbereich Halterungsmittel zur Auflage der Druckplatte aufweisen. Diese Halterungsmittel können als umlaufende Rampe oder als nach innen weisende radiale Zapfen oder als zylinderförmige Verdickungszone innerhalb der Hülse ausgebildet sein. Auch ist es möglich, daß das Halterungsmittel eine die Hülse in einen zur SupraStruktur weisenden oberen sowie in einen zum knöchernen Implantatlager weisenden unteren Lxüreich &iacgr; /&Lgr; 10 hermetisch abtrennende Zwischen-Membran ist. Dabei ist es zweckmäßig, daß die Druckplatte lose auf dem Halterungsmittel aufliegt. Das bzw. die Halterungsmittel selbst können in einer Position innerhalb des Bereiches zwischen dem oberen Drittel und dem unteren Fünftel der Hülse angeordnet sein. Die Druckplatte ist als Rundscheibe ausgebildet, die vorzugsweise mit einer MitteUochung versehen sein kann. Es ist möglich, daß die Druckplatte zusätzlich &iacgr; in ihrem Randbereich einen Ringwulst - etwa nach Art eines

Schüsselrandes - aufweist. Zur individuellen Einstellung optimaler Dämpfungsmomente kann die Druckplatte eine Mehrzahi von

Schlitzen aufweisen, die von der Peripherie der Druckplatte zu

deren Zentrum hin verlaufen, ohne den - gegebenenfalls mit einer MitteUochung versehenen - Zentralbereich der Druckplatte selbst \J zu erreichen. Es ist auch möglich, die Druckplatte anstelle einer

Rundscheibe in der Weise ausgebildet ist, daß mindestens ein kreis-

abschnittsförmiges Plattensegment von der Ausgangs-Rundscheibe abgeschnitten wurde. Zur besseren Einstellung optimaler Schwingungsdämpfungs-Verhältnisse kann es zweckmäßig sein, die Druckplatte derart auszubilden, daß sie ein variables Querschnitts-Dickenprofil aufweist. Die Geometrie der Ober- und/oder Unterseite der Druckplatte kann eine plane oder sphärische oder asphaVische Form haben.

Das Suprastruktur-Lager Weist in seinem Basisbereich eine fbVmlcje Querschnltts-Ceometrle auf und fn seinem zur Suprastruktür weisenden Bereich ist es stab- oder flaschanhaioföVmlg ausge-

""" · Pat BI/Ho - 13.07.88

B 3086

bildet/ wobei mindestens der zuletzt genannte Bereich mit einer Kunststoff-Umhüllung versehen ist. Dabei ist es zweckmäßig, daß der Basisbereich des Suprastruktur-Lagers formschlüssig in dem oberen Innenraum der Hülse gehaltert ist. Der sich nach oben hin verjüngende Bereich des Suprastruktur-Lagers ist als Gewindehals für die lösbare Befestigung der Suprastruktur ausgebildet. Zur Realisierung einer zweizeitigen Implantationstechnik weist die Hülse in ihrem oberen Bereich ein Innengewinde zur temnar'aran Aufnahme eines Hülsenverschlusses auf. Der zum knöchernen Implantatlager |

weisende Teil der Hülse kann ein einsetzbares Abschluß-Teil aufweisen, das vorzugsweise mindestens eine Ausnehmung für das Einsetzen eines Eindreh-Werkzeuges (Inbus-SchlUssel) aufweist. Das Abschluß-Teil kann auch ohne Gewinde im Preßsttz in der Hülse gehaltert sein. Es ist hingegen auch möglich, das Abschluß-Teil mit einem Gewinde zu versehen, das mit einem entsprechenden Innengewinde im unteren HÜIsen-Teil korrespondiert. Außerdem kann zur Erleichterung des Eindrehens des Abschluß-Teils eine Ausnehmung für das Ansetzen eines Inbus-Schlüssels vorgesehen sein. Das Abschluß-Teil weist zweckmäßigerweise eine abgerundete Außenkontur auf. Die Hülse, die in ihrem Innenbereich eine Lmschen-Membran aufweist, kann in ihrem unteren Bereich mit einem elastischen Kunststoffmaterial ausgefüllt sein. Auch ist es möglich, ( daß dieser untere Bereich eine vorgespannte Schraubenfeder aufweist, die einerseits an der Unterseite der Zwischen-Membran und andererseits an dem Abschluß-Teil anliegt. Anstelle einer Schraubenfeder kann auch ein unter Vorspannung stehender Biegestab vorgesehen sein. Es ist zweckmäßig, das neuerungsgemäße Zahnwurzel-Implantat derart auszubilden, daß das Suprastruktur-Lager mindestens eine Abflachungs-Fiäche als Verdrehsicherung aufweist, die mit einer entsprechenden Verdickungszone im Innenbereich des oberen Teils der Hülse korrespondiert. Darüber hinaus ist es ebenfalls möglich, als Verdrehsicherung für das Suprastruktur-Lager eine an der Innenwandung der Hülse parallel zu ihrer Vertikalachse verlaufende Stift- oder Schienenführung vorzusehen, die mit einer Ausnehmung im Suprastruktur-Lager korrespondiert.

-12- Pat Bl/Ho - 13,07,88 B 3086

Nach einer besonderen vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Neuerung kann die Hülse, der Schraubverschluß und - gegebenenfalls - das Äbschluß-TeÜ aus köfperverträglichem metallischen Material, vorzugsweise aus Titan oder einer Titan-Legierung bestehen. Die Druckplatte und das Suprastruktur-Lager bestehen zweckmäßigerweise aus dauerschwingfestem Metall, vorzugsweise aus Feder-Stahl. Die Hülse und das Abschluß-Teil weist nach

riuaiuni

eine Partial- oder Totalbeschichtung mit bioaktivem Material auf.

&zgr; ₎ 10 Dabei kann das Material ein Verbundwerkstoff sein, der durch isostatisches bzw. heiß-isostatisches Pressen eines anorganischen bioaktiven Ausgangsmaterials und eines körperverträglichen Metallpulvers - vorzugsweise eines Titan- bzw. Titanlegierungs-Pulvers hergestellt wurde. Es ist indes ebenfalls möglich, daß die Hülse '5 bzw. das Abschluß-Teil an diskreten Oberflächenbereichen Einlagerungen von bioaktivierten, durch isostatisches bzw. heiß-isostatisches Pressen erhaltenen Verbundwerkstoffen aufweist, wobei die kraft- und formschlUssige Verankerung der einzelnen Verbundwerkstoff-Körper unter nochmaligem heiß-isostatischen Pressen erfolgt. Die Oberflächen-Geometrien mit diesen diskreten Einlagerunyen können dabei sehr vielgestaltig sein; vorzugsweise wird es sich jedoch um kreisförmige Einlagerungen handeln. Das neuerungsge-

V- mäße Zahnwurzel-Implantat kann zur Aufnahme einer SupraStruktur

verwendet werden bzw. als Einzelpfeiler für die Verankerung dentalprothetischer Brückenkonstruktionen vorgesehen sein.

Die Neuerung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen in schematischer Darstellung erläutert. Es zeigen:

I it · · · 4 ·

13 - Pat Bl/Wl - 29.01,86

B 3086

Fig, Ii eine erste Ausführungsform des Zähnwürzel-

implantates mit einer losen, planen Druckplatte;

Fig. 2: eine zweite AusfOhrungsform des Zahnwurzel-Impflan-

tates mit einer Zwischen-Membran, auf der eine Druckplatte aufliegt;

Fig. 3: eine dritte Ausführungsform des Zahnwurzel-Implian-

tates mit einer Zwischen-Membran, die im unteren Bereich durch eine Feder abgestützt !st;

Fig. 4: eine vierte Ausführungsform des Zahnwurzel-Implan- O 10 tates mit einer zum knöchernen Implantatlager wei

senden offenen HUIsenform;

Fig. 5: eine ausschnittsweise Darstellung einer fünften Aus

führungsform eines Zahnwurzel-Implantates mit einem Biegestab als Unterstützung für die Zwischen-Membran; Fig. 6: eine Detaildarstellung eines unteren Teiles eines Zahn-

wurzel-lmplantates mit einer Vielzahl von Einlagerungen bioaktiver Partikel;

Fig. 7a: eine ausschnittsweise Darstellung einer weiteren Aus

führungsform einer Zahnwurzel-Jmplantat-Hülse mit einer inneren zylinderförmigen Verdickungszone;

Fig. 7b: eine Draufsicht auf die in Fig. 7a dargestellte kreis

förmige Druckplatte;

Fig. 8a: eine weitere Variante der Zahnwurzel-lmplantat-HUIse

mit einer in ihrem Inneren umlaufenden Rampe 6c; Fig. 8b: einen Schnitt längs der Linie A-A von Fig. 8a;

Fig. 9a: eine weitere Variante einer Zahnwurzel-Implantat-

Hülse mit in ihrem Inneren vorgesehenen radialen Zapfen als Halterungsmittel für die Druckplatte;

Fig. 9b: eine Draufsicht auf die in Fig. 9a dargestellte Druckplatte mit vier Halterungsmitteln (radiale

Zapfen);

Fig. 10a: eine ausschnittsweise Darstellung einer Hülse gemäß Fig. 7a, jedoch mit einer anderen Druckplatten-Form; Fig. 10b: die in Fig. 10a dargestellte Druckplatte in Drauf-

sieht mit Schlitzen vmd Mitteilochung;

t · t i t t ·

-11- Pat BI/WI - 29.04.86

B 3086

Fig. 11a: einen Querschnitt durch eine Zahnvvurzel-jctfplahtat-

HUIse, die eine ebene Fertigungszone im Innertbereich der mÜ'sc aufweist, welche mit einer enispre» chenden Abflachungs-Fiäche des Suprastrukturlagers korrespondiert;

TFig. 11b: das in Fig. 11a Dargestellte, jedoch mit symmetrisch angeordneten Verdickungszonen bzw. Abflachungs-Flächen;

Flg. 12a: einen Schnitt durch eine Zahnwurzel-lmplantat-HUise

» .-^. 10 mit einer StiftfUhrung als Verdrehsicherung im

ji ( j

Innenbereich der Hülse; Fig. 12b: eine Kombination des in den Fig. 11a und 12a Dar

gestellten;

Fig. 13: ein Zahnwurzel-Implantat in situ mit einem zeitweili-

gen Hülsenverschluß (erste Phase einer zweizeitigen

Implantationstechnik); Fig. It: graphische Darstellung der Nachgiebigkeit von fünf

planparallelen Druckplatten unterschiedlicher Plattenstärke in Abhängigkeit von der Druckkraft.

In Fig. 1 ist ein Zahnwurzel-Implantat dargestellt, das aus einer

metallischen Hülse 1 ausgebildet ist, die in ihrem Innenbereich et-O ^ne Druckplatte enthält, die im dargestellten Fall als planparallele

Rundscheibe 2a ausgebildet ist. Die Druckplatte liegt frei auf einer zylinderförmigen Verdickungszone 6b im Innern der Hülse 1 auf.

Auf der Druckplatte 2a sitzt ein Suprastruktur-Lager 3 auf, das aus einem zylindrischen Basisbereich 3a und einem stab- oder flaschenhalsförmigen Bereich 3b besteht, wobei der Teil 3b ein Gewinde zur Aufnahme einer nicht mit dargestellten SupraStruktur aufweist. Das Suprastruktur-Lager 3 weist In Fig. 1 im Bereich seines oberen Teils eine Kunststoff-Umhüllung H auf. Ein Schraubverschluß 5 schließt das Zahnwurzei-implantat ab. Dieser VerschSuS 5 ist derart geformt, daß er vollflächig an der Kunststoff-Umhüllung 1 anliegt. Es ist dabei wünschenswert, daß er einen gewissen

■ ·

-15- Pat Bl/Wi - 29.OU.86

B 3086

Preßdruck auf die Kunststoff-Umhüllung 4 ausübt. Die Hülse wird in ihrem unteren Teil von einem einsetzbaren Abschluß-Teil 11b verschlossen. Die Hülse wie auch das Abschluß-Teil 14b können eine Partial- oder Totalbeschichtung aus bioaktivem Material 22 aufweisen. Der Schraubverschluß 5 trägt ein Gewinde, das mit einem entsprechenden Innengewinde 12a im oberen Bereich der Hülse 1 korrespondiert. Oberhalb des Schraubverschlusses 5 befindet sich noch ein Dichtungsring 25 aus elastischem Material. Das Suprä- ^- slruktur-Lager 3 ist in seinem zur Druckplatte 2a weisenden Be-

reich derart gestaltet, daß es nur eine geringe Kontaktfläche zur Druckplatte 2a - vorzugsweise nur einen Punktkontakt - aufweist.

In Fig. 2 weist die Hülse 1 in ihrem Innenbereich ein als Zwischen- Membran 6a ausgebildetes Halterungsmittel auf, welches die Hit!Ise 1 J

hermetisch in einen oberen und einen unteren Bereich abschließt. I

P Auf dieser Zwischen-Membran 6a liegt - wiederum frei beweglich - ¥

eine anders geformte Druckplatte 2a auf, die eine Mittellochung 8 L·

zur muldenförmigen Aufnahme der SupraStruktur 3 aufweist. Der 1

Abschluß-Teil 14a ist in dieser Darstellung mit einem Gewinde versehen, welches mit einem Innengewinde 12b im unteren Bereich

der Hülse 1 korrespondiert. Außerdem ist eine Ausnehmung 15 für L

f ein Drehwerkzeug vorgesehen. Die Form des Suprastruktur-Lagers §

5 kann individuell gestaltet werden; es muß Jedenfalls ein zylindri- -

scher Bereich 3a vorhanden sein, welcher formschlüssig an der Innenwandung der Hülse 1 anliegt. Ebenso kann der sich verjüngen-

de Bereich 3b des Suprastruktur-Lagers 3a unterschiedlich ausge- |

bildet sein; in jedem Fall muß aber auch hier der Raum zwischen h

dem sich verjüngenden Bereich 3b und dem oberen Teil der Hülse 1 bzw. dem konischen Teil des Schraubverschlusses 5 vollständig mit der Kunststoff-Umhüllung 4 ausgefüllt sein.

tIII M

* · t Hl

4 * * I··· M M

1"H ■«! ft · · ·· ■ ·

-16- Pat Bl/Wi - 29.01.86

B 3086

In Fig. 3 ist eine weitere Variante dargestellt, wobei die Zwischen-Membran 6a durch eine Schraubenfeder 17, die den unteren Hülsenbereich zwischen dem einschraubbaren Abschluß-Teil 14a und der Unterseite der Zwischen-Membran 6a unter Vorspannung ausfüllt, elastisch unterstützt wird. Als Druckplatte ist eine topfförmige Druckplatte 2c mit Ringwulst 10 dargestellt. In einer muldenförmigen Vertiefung liegt das Suprastruktur-Lager 3 auf, welches - mit Ausnahme des Auflage-Bereiches auf der Druckplatte 2c vollständig mit einer Kunststoff-Umhüllung 4 versehen ist.

In Fig. 4 wird eine weitere Zahnwurzei-Implantat-Hülse 1 dargestellt. Sie ist im zum knöchernen Implantatlager 7 weisendsn Bereich als offene Hülse 1 ausgebildet, wobei sie auch in ihrer Innenwandung mit einer Beschichtung aus einem bioaktiven Material 22 versehen ist. Auf der Zwischen-Membran 6a sitzt eine Druckplztte 2a mit Mittellochung 8 auf. Es ist hervorzuheben, daß die Halterungsmittel 6a-6d in unterschiedlicher Höhe innerhalb der Hülse angebracht werden können, vgl. beispielsweise die entsprechende Anordnung in Fig. 2 (unterer HUIsenbereich) und in Fig. 4 (oberer Hülsenbereich).

Die Fig. 5 zeigt eine ausschnittsweise Darstellung einer weiteren C ' Variante einer abstützenden Konstruktion der Zwischen-Membran

6a, und zwar einen unter Vorspannung stehenden Biegestab 18. Natürlich sind diverse andere konstruktive Möglichkeiten denkbar.

Die Detaildarstellung in Fig. 6 verdeutlicht die partielle Einlagerung von vorgefertigten, aus bioaktivem Material besthenden Einlagerungskörpern 23 im Oberflächenbereich der Hülse 1 bzw. des Abschluß-Teils 14b. Diese Einlagerungen 23 können beispielsweise aus einem Verbundwerkstoff bestehen, der aus einer metallischen Komponente und mindestens einem bioaktiven Werkstoff mittels eines isostatischen Preßverfahrens hergestellt wurde. Die so vorgefertigten bioaktiven Einlagerungen 23 können in die entsprechend ausgeführten Ausnehmungen paßgenau eingesetzt werden und sodann

·< << < H )l>l I'll «I

Il III < · I (tat

• II» · t > 1 ·· !

-17- Pat Bl/Wi - 29.04.86

B 3086

einem nochmaligen isostatischen Preßvorgang unterzogen werden, wobei es zu einer festen "Verschweißung" mit den vorgesehenen Ausnehmungen kommt. Mit dieser Technik wird die aus bioinertem metallischen Material gefertigte Zahnwurzel-Implantat-Hülse 1 gewissermaßen nachträglich "bioaktiviert".

Die geometrische Formgebung der Druckplatte sowie die konstruktive Ausgestaltung der Halterungsmittel im Innenbereich der Hülse 1 kann vielgestaltig sein. In Fig. 7a ist die Druckplatte als plan- ^-N paralfele Rundscheibe 2a mit Mittellochung 8 dargestellt, vgl. auch

die entsprechende Draufsicht in Fig. 7b.

Wie Fig. 8a zeigt, kann das Halterungsmittel auch als umlaufende Rampe 6c ausgebildet sein, auf der sich eine Druckplatte 2d mit Mittellochung 8 abstützt, vgl. den in Fig. 8b dargesteüten Schnitt entlang der Linie A-A. In Fig. 9a sind anstelle einer umlaufenden Rampe radiate Zapfen 6d im Innenbereich der Hülse 1 angeordnet, die eine sichere A' Hage der Druckplatte 2a gewährleisten, welche im vorliegenden Fall als durchbogene Scheibe ausgebildet ist.

Die Druckplatte kann auch mit mehreren Schlitzen 9 versehen sein, die peripher angeordnet sind und in Richtung Plattenmittelpunkt (^) 20 verlaufen. Hierdurch kann eine gezielte Einstellung des Federungs-

Vermögens der Druckplatte 2b erreicht werden. Die Druckplatte kann auch aus einer Rundscheibe 2a, vgl. Fig. 7b, in der Weise modifizierend formgestaltet werden, daß beispielsweise zwei kreisabschnittsförmige Plattensegmente 11a, 11b von ihr abgetrennt werden, vgl. Fig. 8b. Diverse weitere Trimmungen sind möglich.

In Fig. 11a ist ein Schnitt durch eine besondere Ausführungsform einer Zahnwurzel-Implantat-Hülse 1 gezeichnet, wobei im Innenbereich der Hülse 1 eine Verdickungszone 20, die parallel zur Hülsenachse verläuft, vorgesehen ist. In entsprechender Weise weist das einzusetzende Suprastruktur-Lager 3 in seinem zylindrischen Basis-

,'· ·· i Il IMIIII

* · &diams; » · I I I

·· ItI · 1 t I

-18- Pat Bl/Wi - 29.04.85

B 3086

bereich 3a eine Abflachungs-Fiäche 19 auf. Hierdurch ist eine Verdreh-Sicherung gewährleistet. Dies ist besonders deshalb von Vorteil, weil die erfindungsgemäße Vorrichtung derart konzipiert ist, daß nicht nur die SupraStruktur, sondern auch das Suprastruktur-Lager 3 bzw. die Druckplatte 2a-2d austauschbar gehai- tert sind. Wie Fig. 11b zeigt, können auch mehrere Verdickungszonen 20 im Innenbereich der Hülse 1 bzw. Abflachungs-Flächen am Suprastruktur-Lager 3 vorgesehen sein. Schließlich ist es auch möglich, eine Stift- oder Schienenführurcg 21 im Innenbereich der /~&Lgr; 10 Hülse 1 parallel zur Hülsenachse anzuordnen, die mit einer entsprechenden Längsnut im Basisbereich 3a des Suprastruktur-Lagers 3 korrespondiert. In Fig. 12b ist eine Kombination beider Lösungsvorschläge (Fig. 11a + Fig. 12a) dargestellt.

Fig. 13 zeigt ein im Implantatlager 7 verankertes Zahnwurzel-Im-

plantat, im gesamten Bereich des Außenmantels der Hülse 1 sowie des Abschluß-Teils 14b ist eine Beschichtung aus bioaktivem Material aufgetragen. Im Bereich des Zahnfleisches 24 grenzt die aus körperverträglichem Metall bestehende Hülse direkt an das Körpergewebe heran. Unterhalb der Zwischen-Membran 6a ist als elas'J- scher Federungskörper ein den unteren Hülsenbereich komplett

ausfüllendes Kunststoffmaterial 16 eingesetzt. Zur Realisierung ei-O ner zweizeitigen Implantationstechnik wird das Zahnwurzel-implan tat - zunächst ohne Suprastruktur-Lager und Druckplatte - eingepflanzt und sodann mit einem Hülsenverschluß 13 versehen. Nach der Einwachs- bzw. Anwachs-Phase wird der Hülsenverschluß 13 wieder entfernt, die Druckplatte, das Suprastruktur-Lager sowie der Schraubverschluß eingepaßt, der Dichtungsring 25 aufgelegt und schließlich die eigentliche Supra:,ir uktur im oberen Bereich 3b des Suprastruktur-Lagers 3 befestigt. Damit &iacgr;~&Lgr; dann die zweite

3d Phase des zweizeitigen Implantationsverfahrens abgeschlossen. Durch die konstruktive Ausgestaltung ist es gewährleistet, daß keine Hohlräume im oberen Bereich des Zahnwurzel-Implantates auftreten, in welche ansonsten Mundflüssigkeit eindringen könnt*. Die das Suprastruktur-Lager 3 umgebende Kunststoff-Umhüllung 4

44* · · « 4 i &bgr;«

*4 *4· · W 4 4 «44

* < « &diams; · 4 0 41«

-19- Pat &Bgr;&Igr;/&EEgr;0 - 13-07,88

B 3086

erfüllt Im wesentlichen Dichtungsaufgaben Und dient nicht - wie bei Vielen änderen Zahnwurzel-Implantaten - der übertragung def beim Käuen in senkrechter Richtung auftretenden Kaükräfie , Diese Kräfte Werden hler zunächst von der Druckplatte aufgenom men, durch die sie gedämpft und dann über die Implantataußen hülle an den Kieferknochen abgeleitet werden. Durch diese Kräfteableitungen wird das Luxleren und Lockern von Zahnwurzel-Implantaten verhindert. Negative Reizwirkungen auf den Knochen werden ausgeschaltet und der bei Belastung auftretende Abstos sungseffekt als Abwehrreaktion vermieden. Das Suprastruktur- Lager 3, insbesondere dessen oberer Bereich 3b, kann die beim Kauen auftretenden Querkräfte aufnehmen und weiterleiten, so daß die umgebende Kunststoff-Umhüllung 4 nicht die llauptdämpfung der Kräfte übernehmen muß.

Von besonderer Bedeutung ist die Tatsache, daß das neuerungsgemäße Zahnwurzel-Implantat nicht ohne die lose eingefügte Druckplatte 2a-2d seine volle Funktion ausüben kann; das Vorhandensein dieser lose aufliegenden Druckplatte ist daher ein essentielles Merkmai. Messungen an derartigen Modellimplantaten haben gezeigt, daß frei auf einem Halterungsmittel aufliegende Druckplatten für

das beste Abfangen bzw. Weiterleiten von Druck-Spitzenbelastungen ( geeignet sind. In Fig. 14 sind planparallele Rundscheiben 2a unterschiedlicher Dicke bezüglich ihrer Nachgiebigkeit bei Anwendung definierter Druckkräfte graphisch dargestellt worden. Eine Rund scheibe 2a mit einem Durchmesser zwischen 2,5 - 2,8 mm zeigft in Abhängigkeit der jeweiligen Plattendicke folgende Nachgiebigkeit &Dgr; &khgr;:

30

Bezugs zeichen	Plattendicke &Ggr; mm 1	&Dgr;&khgr; &Ggr;&mgr;&igr;&eegr;&idiagr;
a	0,1	73
b	0,2	27,3
C	0,3	7,4
d	0,4	3,7
e	0,5	3,6

-20- Pat Bl/Wl - 29.04.86

B 3086

Es sei betont, daß durch die aufgezeigten unterschiedlichen Strukturierungen, Dicken, Schlitze, UsW. diverse gezielte Eigenschaftsänderungeh für die Druckplatte - je nach Anwendungsbereich des Implantates - vorgenommen werden können.

Claims

Rat Bl/Ho - 13.07.88 B 3086

Schutzansprüche

1. Zahnwurzel-Implantat hoher Dauerschwingfestigkeit,

dadurch gekennzeichnet, daß es als Hülse (1) ausgebildet ist, die eine als Dämpfungs-Membran dienende Druckplatte (2a-.d) enthält, auf welcher ein Suprastruktur-Lager (3) aufsitzt, das mindestens teilweise von einer Kunststoff-Umhüllung m) umgeben ist, und daß ein Schraubverschluß (5) vorgesehen ist, welcher den oberen Teil der Hülse (1) abschließt derart, daß eine fonnschiüssige Kontaktierung - vorzugsweise unter Q) Pressung - mit der Kunststoff-Umhüllung (4) gegeben ist.

2. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (1) in ihrem Innenbereich Halterungsmittel (6a-6d) zur Auflage der Druckplatte (2a-2d) aufweist.

3. Implantat nach Anspruch 2. dadurch g e -

kennzeichnet, daß das Halterungsmittel als umlaufende Rampe (6r.) ausgebildet ist.

1. Implantat nach Anspruch 2, dadurch ge

kennzeichnet, daß das Halterungsmittel mindestens drei nach ihnen Weisende radiale Zapfen (6d) umfaßt.

-2-

-2- Pat Bl/Wi - 29.01.86

B 3086

5. Implantat nach Anspruch 2» dadurch ge

kennzeichnet, daß das Halterungsmittel das Oberteil einer zylinderförmigen Verdickungszone (6b) innerhalb der Hülse (1) ist.

6. Implantat nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Halterungsmittel eine die Hülse (1) in einen zur SupraStruktur weisenden oberen sowie in einen zum knöchernen Implantatlager ^) wtisenden unteren Bereich hermetisch abtrennende Zwischen-Meinbran (6a) ist.

7. Implantat nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (2a-2d) lose auf dem Halterungsmittel (6a-6d) aufliegt.

8. Implantat nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterungsmittel (6a-6d) für die Druckplatte (2a-2d) in einer Position innerhalb des Bereiches zwischen dem oberen Drittel und f f~\ dem unteren Fünftel der Hülse (1) angeordnet ist.

9. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte als Rundscheibe (2a) - vorzugsweise mit einer Mittellochung (3) - ausgebildet (st.

10. Implantat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (2c) als Rund- scheibe (2a) ausgebildet ist, die zusätzlich in ihrem Ra ndberelch einen Ringwulst (10) aufweist.

11. Implantat nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck" platte (2a"2d) eine Mehrzahl von Schlitzen (9) oyfwelst, die von der

^ä~ Pat Bl/Wi - 29.04.86

B 3086

Peripherie der Druckplatte (2b) zu deren Zentrum hin verlaufen, ohne den » gegebenenfalls mit einer MiiteHoGhung (8) versehene! Zentralbereich der Druckplatte (2b) selbst zu erreichen.

12. Implantat nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (2d) durch Entfernen mindestens eines kreisabschnittsförmigen Plattensegmentes (11a, 11b) gebildet ist.

13. Implantat nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (2a-2d) ein variables Quersc.hhitts-Dickenprofil aufweist.

14. implantat nach mindestens einem der Ansprüche 1 >md 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß

die Ober- und Unterseite der Druckplatte (2a-2dj jeweils eine g

plane und/oder sphärische und/oder asphärische Form aufweist.

15. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Suprastruktur-Lager (3) in seinem

V_ Basisbsreich (3a) eine zylinderförmige Querschnitts-Geometrie aufweist und in seinem zur SupraStruktur weisenden Bereich (3b) stab- oder flaschenhaisförmig ausgebildet ist, wobei mindestens der zuletzt genannte Bereich mit einer Kunststoff-Umhüllung (4) versehen ist. |

16. implantat nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisbereich (3a) des Suprastruktur-Lagers (3) formschlüssig in dem oberen Innenraum der Hüise {1} gebaitert ist.

-H-

-4- Pat Bi/Wi - 29.04.86

B 3086

17. Implantat nach einem der Ansprüche 15 und 16> dadurch gekennzeichnet, daß der sich nach oben Verjüngende Bereich (3b) des Suprastruktur-Lägers (3) als Cewindehäls für die lösbare Befestigung der Suprastruktür ausgebildet ist.

18. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (1) zur Realisierung einer zweizeitigen Implantationstechnik in ihrem oberen Bereich ein Innengewinde (12a) zur temporären Aufnahme eines HUIsen-Verschlusses (13) aufweist.

19. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zum knöchernen Implantatlager (7) weisende Teil der Hülse ein einsetzbares Abschluß-Teil (14a; 14b) aufweist, das vorzugsweise mindestens eine Ausnehmung

(15) für das Einsetzen eines Inbus-SchlUssels aufweist.

20. Implantat nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschluß-Teil (14b) im Preßsitz in der Hülse (1) gehaltert ist.

21. Implantat nach Anspruch 19, dadurch g e -

kennzeichnet, daß das Abschluß-Teil (14a) ein Gewinde aufweist, das mit einem entsprechenden Innengewinde (12b) im unteren Hülsen-Teil korrespondiert, und außerdem mindestens eine Ausnehmung (15) für das Ansetzen eines Inbus-Schlüssels enthält.

22. Implantat nach einem der. Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschluß-Teil (14a; 14b) eine abgerundete Außenkontur aufweist.

-5-

-5- Pät Bl/Wi - 29.Of».86

B 3086

23. Implantat nach den Ansprüchen 6 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Bereich der Hülse (1) mit einem elastischen Kunststoffmaterial (16) ausgefüllt ist.

21. Implantat nach den Ansprüchen 6 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Bereich eine vorgespannte Schraubenfeder (17) aufweist, die einerseits an der Unterseite der Zwischen-Membran (6a) und anderer-( ) seits an dem Abschluß-Teil (14a; 14b) anliegt.

25. Implantat nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Schraubenfeder (17) ein unter Vorspannung stehender Biegestab 118) vorgesehen ist.

26. Implantat nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Suprastruktur-Lager (3) in Draufsicht mindestens eine Abflachungs-Fläche (19) als Verdrehsicherung aufweist, die mit einer entsprechenden Verdickungszone (20) im Innenbereich der Hülse (1) korrespondiert.

27. Implantat nach Anspruch 1, dadurch g e -^ kennzeichnet, daß als Verdrehsicherung für das Suprastruktur-Lager (3) eine an der Innenwandung der Hülse (1) parallel zu ihrer Vertikalachse verlaufende Stift- oder

Schienenführung (21) vorgesehen ist, die mit einer ensprechenden Ausnehmung im Suprastruktur-Lager (3) korrespondiert.

28. Implantat nach mindestens einem der vorhergehenden An-Sprüche, dadurch gekennzeichnet, dall die Hülse (1), der Schraubverschluß (5) und - gegebenenfalls -das Abschluß-Teil (14a; 14b) aus körperverträglichem metallischen Material, vorzugsweise aus Titan oder einer Titan-Legierung, besteht.

-6-

^f -6-

Pat BI/Ho - 13.07.88 B 3086

29. Implantat nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (2a-2d) und das SupraStruktur-Lager (3) aus dauerschwingfestem Metall - vorzugsweise aus Feder-Stahl - be-*

B stehen.

30. Implantat nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche.- dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (1) und das Abschluß-Teil (i«4a;1i|b) eine Partial- oder Totalbeschichtung (23 oder 22) mit bioaktivem Material aufweist.

31. Implantat nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein Verbundwerkstoff ist, der durch isostatisches - vorzugsweise heiß-isostatisches - Pressen eines anorganischen bioaktiven Ausgangsmaterials und eines körperverträglichen Metallpulvers - vorzugsweise eines

Titan- bzw. Titanlegierungs-Pulvers - hergestellt wurde.

32. Implantat nach Anspruch 30 und 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (IV bzw. das Abschluß-Teil (11a;ItIb) an diskreten Oberflächenbereichen Einlagerungen (23) von bioaktivierten, durch isostatisches bzw. heiß- ^ 20 isostatisches Pressen erhaltenen Verbundwerkstoffen aufweist, wo

bei die kraft- und formschlüssige Verankerung der einzelnen Verbundwerkstoff-Körper (23) unter nochmaligem heiß-isostatischen Pressen erfolgt.