EA018834B1 - Зубной имплантат - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к имплантату, форма которого согласована с альвеолой и который имеет выступающие над поверхностью альвеолы макрофиксаторы (107, 113, 116). Изобретение отличается тем, что макрофиксаторы (107, 113, 116) предусмотрены на тех сторонах корня имплантата/основания имплантата, которые обращены к соседним зубам или, для последних моляров, к концу челюсти, а стороны корня имплантата/основания имплантата, предпочтительно обращенные к щеке и языку или к небу, соответствуют поверхности альвеолы или отстоят от нее.

Description

Изобретение относится к однокорневому или многокорневому зубному имплантату с согласованной с альвеолой формой, который имеет выступающие над поверхностью альвеолы макрофиксаторы и предпочтительно предназначен для немедленной замены зуба после его потери.

Испытанный и оправдавший себя в течение более чем 20 лет способ установки имплантата состоит в том, что в кости фрезеруют осесимметричное отверстие и в него забивают или ввинчивают подходящий по размерам имплантат. После установки эти осесимметричные имплантированные элементы, изготовленные с различными формами, длинами и диаметрами, приживаются в течение нескольких недель.

При такой имплантации возникают проблемы в случае, если имплантат нужно установить сразу после потери зуба. В таких ситуациях часто приходится ждать заживления кости, так как из-за несовпадения лунки в кости (альвеолы) с предварительно изготовленными имплантатами последние в большинстве случаев не будут иметь в кости достаточной опоры. Поэтому предпочтительным является индивидуальное согласование имплантата с ситуацией, имеющей место в кости.

Имплантат такого типа известен из ΌΕ 10109118 А. Этот согласованный с альвеолой имплантат закрепляется в кости посредством прессовой посадки, либо при помощи цемента, либо путем увеличения на величину пародонтального зазора. В корне имплантата путем шлифования создают дополнительные фиксаторы.

Из АО 88/03391 известен аналогичный имплантат, который за счет его выполнения с увеличенными размерами слегка прижимается к кости. Здесь также описаны фиксаторы, выполненные путем подтравления.

И8 5603616 А и И8 5427526 А описан однокорневой имплантат, который изготавливается индивидуально, по существу, осесиметричным и коническим или на основе слепка. Имплантат на своем нижнем конце снабжен фиксаторами, расположенными по винтовым линиям с соответствующим наклоном, которые при ввинчивании имплантата ввинчиваются в поверхность соответствующим образом подготовленной альвеолы. Во избежание односторонних нагрузок фиксаторы должны быть распределены по периферии как можно более равномерно. Дополнительно здесь также предлагается увеличить имплантат по всем размерам на 0,5 мм, чтобы можно было выполнить прессовую посадку.

Из ΌΕ 4100636 А известен имплантат в форме корня, изготавливаемый путем фрезерования по копиру, в масштабе 1:1. Подробные указания о форме поверхности отсутствуют.

Из ΌΕ 19513881 известно, что имплантат сначала увеличивают на ширину опорного аппарата зуба, а затем снова уменьшают путем выполнения регулярных ячеистых выемок, которые, по существу, покрывают весь имплантат в области кости.

Из И8 4187608 А известен имплантат в виде точной копии потерянного зуба. Имплантат изготавливают специальным способом спекания, что должно улучшить прирастание или врастание костного материала.

Из И8 2005/0048440 А также известен имплантат, корень которого имеет геометрию альвеолы. Чтобы улучшить прирастание кости, поверхность подвергают травлению, пескоструйной обработке, покрывают гидроокисью апатита и/или подходящим образом обрабатывают с высверливанием отверстий.

Ни одно из указанных решений не оправдало себя на практике, так что такая техника имплантации не была внедрена до настоящего времени.

Задачей изобретения является создать корень опоры имплантата или корень имплантата, форма поверхности которого меньше травмирует кость и который имеет поэтому большую вероятность вживления и меньшее время вживления, чем известные имплантаты или опоры имплантатов.

Это достигается путем учета анатомических особенностей, в частности количества и качества кости, так как костная лунка, в которую вставляется опора имплантата, ограничена, как правило, не однородной костью большого объема, а очень тонкой костью, в особенности в областях, обращенных к губе и щеке, и в областях, обращенных к языку и небу. Кроме того, кость, которая окружает корень зуба, не является даже приблизительно осесимметричной относительно середины или оси зуба, а имеет различное качество и количество в зависимости от формы зуба, его положения в челюсти, а также в зависимости от нагрузки (прикуса).

Имеются области, где есть главным образом тонкая плотная кость, которая при сжатии сразу ломается. Эта плотная кость также имеет малую регенерационную способность, так как она слабо снабжается кровью и потому содержит лишь малое количество клеток, которые необходимы для хорошей регенерации. В отличие от плотной кости пористая (губчатая) кость может легко сжиматься, хорошо снабжается кровью и имеет большое количество клеток для быстрой регенерации. Особенно тонкой и плотной является, как правило, кость в области шейки зуба, а также в областях, обращенных к губам и щеке, и в областях, обращенных к языку и небу. Расположенная ниже кость, в частности, между зубами, как правило, только благодаря овальной и конической форме корня, является значительно более толстой и не плотной, а пористой.

Согласно изобретению с учетом структуры кости макрофиксаторы предусмотрены только на участках поверхности, соседних с пористыми и толстыми костными областями; в общем случае это участки поверхности корня имплантата или опоры имплантата, обращенные к соседним зубам или к концу челюсти.

- 1 018834

Дуги челюсти в направлении зубной дуги, т.е. в продольном направлении соответственно растягивающим и сжимающим нагрузкам при жевании, выдерживают значительно большую нагрузку, чем в направлении поперек к зубной дуге. Это объясняется также тем, что нижняя челюсть образована трубчатой костью, которая через мышцы нагружается главным образом в продольном направлении, а не в поперечном. Поэтому костная структура не может выдерживать сжимающие нагрузки от имплантата в поперечном направлении, которые неизбежно возникают при равномерном распределении макрофиксаторов, т.е. сразу происходит ее перелом. Можно провести аналогию с деревянной доской, которая при забивании гвоздя раскалывается не в продольном, а в поперечном направлении, так как она тоже имеет такую структуру, что выдерживает нагрузку в продольном направлении, а не в поперечном. Однако сжатие кости необходимо, чтобы стабилизировать имплантат в кости в течение фазы заживания.

Поэтому предлагается, чтобы макрофиксаторы находились только в областях пористой и толстой кости и были расположены в основном направлении ее нагрузки. В одном варианте осуществления изобретения в тех областях, где кость тонкая, мало способная и/или не способная к нагрузке, и/или плотная, размер имплантата оставляют в соответствии с поверхностью альвеолы или слегка уменьшают. Это делается потому, что тонкая, мало способная или не способная к нагрузке плотная кость должна обязательно предохраняться от чрезмерного давления от имплантата в течение фазы заживления, так как в противном случае происходит перелом кости, и эти части кости уже не могут удерживать имплантат и впоследствии происходит их резорбция.

Также имплантат не должен равномерно или неравномерно увеличиваться по всей поверхности, так как возникающая вследствие этого общего давления резорбция кости одновременно охватывает всю костную поверхность, обращенную к имплантату, и из-за конической формы имплантата, ведет к его потере.

Поэтому известные способы равномерной и недифференцированной обработки поверхности в микро- и макрообласти имплантатов без учета различного качества и количества кости и направления нагрузки на кость зачастую приводят к потере имплантата.

Сначала определяют геометрию удаленного зуба или костной лунки (альвеолы) в виде набора данных согласно уровню техники, при помощи общепринятых материалов для слепков, систем лазерного зондирования, компьютерной томографии, магнитно-резонансной томографии или других методик. Затем, например, при помощи трехмерной компьютерной программы согласно изобретению изменяют форму имплантата путем образования макрофиксаторов. Под макрофиксаторами понимаются выступы в альвеолярной области имплантата, которые выступают над поверхностью, соответствующей поверхности альвеолы, по меньшей мере на 0,08 мм, предпочтительно по меньшей мере на 0,4 мм (соответственно 80 и 400 мкм). Эти макрофиксаторы осуществляют точечную фиксацию имплантата во время его вживления и предотвращают его выдавливание из альвеолы до вживления, обусловленное его, по существу, конической формой.

Поэтому предлагается изготавливать в соответствии с костью имплантат, который благодаря точному копированию корня не только имеет с самого начала максимальный контакт с костью, но и снабжен специальными макрофиксаторами в тех местах корня, которые выбраны с учетом качества и количества кости, чтобы не произошло резорбции кости и ее переломов. Макрофиксаторы служат для того, чтобы путем локального сжатия кости надежно удерживать в ней конический зуб на фазе вживления в течение первых шести-восьми недель с тем, чтобы кость в тех областях имплантата, которые прилегают к ней точно и без напряжения, могла нарастать без предшествующей резорбции, непосредственно в смысле костной интеграции.

Предпочтительно, чтобы в пористых костных областях, которые легко могут воспринимать давление, наружный контур, т.е. периферийные области, увеличивался по меньшей мере в двух горизонтальных направлениях, что гарантирует необходимую стабильность и фиксацию в течение фазы вживления и после нее.

В отличие от макрофиксаторов микрофиксаторы, используемые в решениях согласно уровню техники, покрывают всю расположенную в кости часть имплантата. С помощью микрофиксаторов стремятся получить среднюю глубину шероховатости (расстояние между профилем по дну впадин и базовым профилем) от 40 до 70 мкм. Согласно изобретению для предпочтительного материала имплантата ΖγΘ2 (Υ-ΤΖΚ. тетрагональный поликристаллический цирконий, стабилизированный иттрием) такая шероховатость достигается путем пескоструйной обработки еще мягкого, не затвердевшего материала частицами оксида алюминия или циркония с размером примерно 250 мкм при избыточном давлении от 1 до 3 бар. Этот процесс должен быть как можно короче, предпочтительно выполняться в пульсирующем режиме, так как в противном случае снимается слишком много материала (достаточная длительность обработки составляет 0,1-0,5 с на обрабатываемый одновременно участок). Если оксид циркония уже отвердел, то из-за его высокой твердости получить глубину шероховатости 40-70 мкм технически весьма сложно.

Количество макрофиксаторов определяется согласно анатомии, например положению корня (верхняя или нижняя челюсть, боковой зуб, передний зуб, однокорневой, многокорневой) и длине зуба. Для однокорневых зубов можно предусмотреть от двух до восьми фиксаторов, преимущественно четыре. Высота фиксаторов, т.е. величина, на которую они выступают над поверхностью альвеолы, составляет

- 2 018834 как минимум 0,08 мм (при меньшей высоте они являются скорее микрофиксаторами), лучше более 0,1 мм, предпочтительно более 0,2 мм и особенно предпочтительно (по меньшей мере некоторых) более 0,4 мм, причем при использовании макрофиксаторов с разной высотой на одном имплантате их высота в зависимости от конусности имплантата может увеличиваться в направлении от вершины корня к коронке зуба, чтобы при установке не повредить костной лунки. Чтобы не нагружать чувствительную кость в области шейки зуба, в этой области макрофиксаторов нет, а диаметр имплантата уменьшен предпочтительно на 0,05-1 мм, при необходимости на 1,5 мм, чтобы избежать резорбции кости или перелома. В общем случае размер макрофиксторов всегда может быть больше, если кость очень пористая и/или если речь идет о большой пористой кости.

В одном варианте осуществления изобретения для однокорневых зубов предусмотрены два предпочтительно продолговатых макрофиксатора в продольном направлении зуба, которые находятся в области между зубами, предпочтительно проходя в сторону неба или языка, и служат в качестве направляющих, чтобы имплантат при установке не оказывал давления в сторону щеки или губы или не мог соскальзывать в сторону щеки или губы и ломать при этом тонкую кость. В многокорневых зубах это предотвращается благодаря геометрии альвеолы.

Другим аспектом изобретения является выполнение имплантата несколько короче, чем альвеола, предпочтительно на 0,3-1 мм, чтобы при забивании или запрессовке он не давил на заостренное дно альвеолы, так как это приводит к нагружению конического имплантата в направлении удаления.

Далее изобретение описано более подробно со ссылками на чертежи, на которых фиг. 1 изображает горизонтальный разрез верхней челюсти человека в области середины корня, фиг. 2 - расположенный в челюсти зуб в разрезе ΙΙ-ΙΙ на фиг. 1, фиг. 3 - несколько зубов в разрезе ΙΙΙ-ΙΙΙ на фиг. 1, фиг. 4 - премоляр на виде со стороны щеки, фиг. 5 - дополнительно отфрезерованный имплантат согласно изобретению с основанием коронки и макрофиксаторами со стороны щеки, фиг. 6 - премоляр согласно фиг. 4 на виде сбоку из области между зубами, фиг. 7 - имплантат согласно фиг. 5 на виде сбоку с макрофиксаторами в области между зубами, фиг. 8 - цилиндрический титановый имплантат согласно уровню техники, фиг. 9 - примеры расположения макрофиксаторов на имплантате, фиг. 10а-1011 - схематичное изображение различных форм поперечного сечения макрофиксаторов, фиг. 11 - вариант согласно изобретению с удлиненным корнем, фиг. 12 - вариант с дискретными макрофиксаторами.

На фиг. 1 показана верхняя челюсть человека, наружной стороной которой является сторона, обращенная к щеке, а внутренней - сторона, обращенная к небу. Черный круг 101 в левой части фиг. 1 представляет собой известный имплантат с цилиндрической формой корня. Хорошо видно, что имеются неконгруэнтности 102, которые вызывают указанную выше проблему плохой первичной стабильности.

Челюстная кость не является однородной и наряду с плотными областями 104 имеет так называемые пористые области, т.е. не плотные, а губчатые. Пористая кость 103, как правило, усиливается в области между зубами и вокруг нижней половины корня, прежде всего в нижней челюсти. Плотная кость

104 окружает корень со стороны неба, языка, а также щеки и губы тонким слоем, который не может держать нагрузку.

На фиг. 2 показан разрез зуба по линии ΙΙ-ΙΙ на фиг. 1 в направлении щеки и неба. На этом виде хорошо видны тонкие плотные костные области 104.

На фиг. 3 показан разрез зубов по линии ΙΙΙ-ΙΙΙ на фиг. 1. Пористая кость 103 находится, как правило, в области между зубами. Цель изобретения состоит в том, чтобы с учетом пространственного распределения кости предусмотреть на имплантате макрофиксаторы 107 только в тех местах, которые граничат с пористой костью. Чтобы имплантат держался в лунке челюсти во время фазы заживления, вполне достаточно иметь только точечные макрофиксаторы 107 согласно изобретению в нечувствительных костных областях. Области, где макрофиксаторы отсутствуют, обозначены на чертежах позицией 110. Позиция

105 обозначает верхнечелюстную пазуху.

На фиг. 4 показан зуб на виде со стороны щеки, а на фиг. 5 - соответствующий имплантат с основанием 106 коронки и выступающими сбоку макрофиксаторами 107. На фиг. 6 показан тот же премоляр на виде со стороны области между зубами, т.е., повернутый относительно фиг. 4 примерно на 90°. Видны выемка 108 между корнями и область 109 между корнями. На фиг. 7 показан соответствующий имплантат. На этом виде показано, что слева и справа в челюсти, соответственно со сторон щеки и неба, макрофиксаторов нет, а они расположены только на участках, обращенных к соседним зубам. Области, в которых макрофиксаторы не предусмотрены, обозначены позицией 110.

Для сравнения с вариантами, выполненными согласно изобретению, на фиг. 8 показан известный имплантат, имеющий винтообразные фиксаторы, проходящие по всей цилиндрической боковой поверхности.

Макрофиксаторы 107 могут иметь различную форму, как показано на фиг. 10а-101. Показанные профили (кроме 10Ь и 10д) могут быть также зеркально симметричны. В принципе годится любой тип

- 3 018834 выступов или возвышений, например волнообразные, зубчатые, прямоугольные или скругленные, треугольные или выполненные в виде сетки. Они могут быть либо соединены с имплантатом как одно целое, либо нанесены впоследствии на имплантат, согласованный с зубной лункой или с исходным зубом, предпочтительно путем склеивания. Если вместо выполненных непрерывно в окружном направлении макрофиксаторов 107 предусмотрены отдельные точечные или имеющие малую площадь макрофиксаторы 113, как схематично показано на фиг. 9 или 12, то они, находясь на одной линии в окружном направлении, могут быть смещены или могут быть расположены неупорядоченно и представлять собой, по существу, скругленные выступы.

С помощью подходящего известного и, при необходимости, легко адаптируемого программного обеспечения имплантат согласно изобретению может быть согласован таким образом, что моделируются даже отсутствующие части корня (например, после резекции вершины корня), благодаря чему первоначальная полость заполняется. Точно так же можно корректировать зубные аномалии. Например, можно полностью или частично исключить излишние и сильно изогнутые корни, или полностью или частично объединить проходящие друг рядом с другом корни в один, как показано на фиг. 3 позицией 111, где штриховая линия показывает первоначальное расположение корня. При объединении корней предпочтительно сперва полностью или частично удалить в костной лунке костную перегородку между корнями, а затем скопировать имплантат со слепка.

Возможны различные типы соединений имплантата для установки коронки, известные в большом количестве из уровня техники. Например, могут использоваться соединения в виде резьбы, внутреннего или наружного конуса, в форме основания коронки, а также клеевые и винтовые соединения. Как известно, соединение коронки с имплантируемым элементом может быть расположено как выше, так и ниже десны, так что имплантируемый элемент может вживляться покрытым десной и потому без нагрузки. При хорошем качестве и достаточном количестве кости имплантируемый элемент сразу же после установки в кость может быть снабжен коронкой в качестве имплантата, сразу же способного к нагрузке.

Имплантат может быть выполнен из любого известного и оправдавшего себя материала, который должен быть лишь биологически совместимым и не должен подвергаться резорбции, предпочтительно из ΖτΟ2. Поверхности имплантата в области контакта с костью, как известно из уровня техники, обычно подвергают травлению, пескоструйной обработке и/или покрывают гидроокисью апатита (шероховатость соответствует микроскопическим фиксаторам). При необходимости они могут быть снабжены факторами роста (стволовыми клетками), чтобы способствовать росту костного материала или десны. С имплантатами, выполненными согласно изобретению, могут применяться также способы обработки поверхности и конструкции коронок, которые будут использоваться в будущем, так как изобретение не препятствует этим перспективам.

Существенным аспектом изобретения является то, что оно допускает в пародонтально поврежденной челюсти возможность углубления альвеолы путем фрезерования, благодаря чему имплантируемый элемент удлиняется в направлении оси зуба. Для увеличения поверхности и тем самым для улучшения стабильности в одном варианте имплантат имеет удлиненный корень, что схематично показано на фиг. 11. Таким образом, имплантат состоит из цилиндрического участка 114 на удлиненном, обращенном к кости конце, который высверлен или выфрезерован в челюсти, и участка 115, согласованного с естественной альвеолой (штриховая линия обозначает переход) и расположенного между цилиндрическим участком 114 и основанием коронки.

В показанном варианте осуществления изобретения на цилиндрическом участке 114 и на согласованном с альвеолой участке 115 в соответствии с состоянием кости предусмотрены макрофиксаторы 116, 107 соответственно. На цилиндрическом участке макрофиксаторы в соответствии с состоянием кости могут быть также расположены по окружности, если в этой области достаточно много пористой кости. Из-за цилиндрической формы участка 114 для его макрофиксаторов 116 следует обратить особое внимание на их высоту относительно цилиндрической боковой поверхности. Удлиненная часть корня может быть также конической или иметь овальное или другое поперечное сечение, так как имплантат устанавливается путем забивания, а не путем ввинчивания.

Другой аспект состоит в том, что исключается образование карманов у многокорневых зубов при ретракции десны. В этом случае путем фрезерования костной области (111, фиг. 3) между корнями можно удалить ее часть (предпочтительно перед определением формы альвеолы, чтобы иметь возможность точно учесть также и это удаление), и таким образом раздвоение смещается в имплантате в сторону кости, благодаря чему кость, несмотря на сокращение, прилегает к имплантату по замкнутой линии, и таким образом устраняется карман между корнями (в области разделения на две и на три части). Таким образом, имплантат в области корней имеет форму альвеол (с макрофиксаторами на подходящих местах) и расположенную в зоне объединения корней область с формой, выфрезерованной в челюсти.

Следующая возможность состоит в том, что в альвеоле перед определением ее формы можно выполнить углубления в соответствии с качеством и количеством кости, например, путем фрезерования. Они затем учитываются при определении формы альвеолы и приводят к образованию соответствующих выступов на имплантируемом основании.

Claims (10)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Анатомический зубной имплантат, форма которого повторяет форму зуба или его альвеолы, содержащий макрофиксаторы, сформированные в альвеольной части имплантата и расположенные на боковых участках имплантата или опоры имплантата так, что боковые участки поверхности имплантата или опоры имплантата соседствуют с пористыми и толстыми костными областями, при этом передний и задний участки поверхности имплантата или опоры имплантата выполнены соответствующими поверхности альвеолы или выступают в неё.
2. 2. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что макрофиксаторы расположены, по существу, в плоскостях, перпендикулярных к оси зуба.
3. 3. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что макрофиксаторы имеют волнообразное, четырехугольное или треугольное поперечное сечение, при необходимости со скругленными краями.
4. 4. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что макрофиксаторы состоят из множества выступов с малой площадью, расположенных на поверхности по линии или волнообразно.
5. 5. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что для однокорневых зубов имеется по меньшей мере один, предпочтительно два макрофиксатора, расположенных в продольном направлении зуба, которые находятся в области между зубами, проходят в сторону неба или языка.
6. 6. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что макрофиксаторы выступают над поверхностью имплантата или опоры имплантата, соответствующей поверхности альвеолы, по меньшей мере на 0,08 мм, лучше по меньшей мере на 0,1 мм, предпочтительно по меньшей мере на 0,2 мм и особенно предпочтительно по меньшей мере на 0,4 мм.
7. 7. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что обращенные к щеке и/или к языку или к небу стороны корня имплантата или опоры имплантата расположены за поверхностью, соответствующей поверхности альвеолы, на расстоянии 0,05-1 мм, при необходимости на расстоянии до 1,5 мм.
8. 8. Способ изготовления имплантата по п.1, характеризующийся тем, что определяют форму альвеолы, при необходимости измененную в некоторых областях, а затем формируют имплантат или опору имплантата в соответствии с формой альвеолы, при этом образуют макрофиксаторы.
9. 9. Способ изготовления имплантата по п.8, отличающийся тем, что макрофиксаторы приклеивают.
10. 10. Способ изготовления имплантата по п.8, отличающийся тем, что имплантат или опору имплантата выполняют из Ζιθ2, причем путем кратковременной, предпочтительно пульсирующей пескоструйной обработки незатвердевшего материала частицами оксида алюминия или оксида циркония с размерами примерно 250 мкм, при избыточном давлении от 1 до 3 бар, по меньшей мере на частях его поверхности создают микрофиксаторы со средней глубиной шероховатости от 50 до 70 мкм и затем имплантат или опору имплантата подвергают отверждению, причем продолжительность указанной пескоструйной обработки составляет от 0,1 до 0,5 с на одновременно обрабатываемый участок.