ES2557581T3

ES2557581T3 - Cabeza de tornillo mejorada

Info

Publication number: ES2557581T3
Application number: ES11009194.9T
Authority: ES
Inventors: Stéphane Courvoisier
Original assignee: Straumann Holding AG
Current assignee: Straumann Holding AG
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2031-11-21
Also published as: US9532856B2; US20150305837A1; KR20120072347A; AU2011253908A1; AU2011253908B2; MX2011012952A; CN102551902A; KR101856232B1; CA2760314A1; US20120164600A1; EP2468210A1; JP5995437B2; BRPI1106855B8; BRPI1106855A2; JP2012130689A; EP2468210B1; BRPI1106855B1

Abstract

Un sistema de sujeción que comprende un componente de tornillo (10) y un componente de asiento (20), comprendiendo el componente de tornillo (10) un eje (12) que se extiende a lo largo de una línea axial longitudinal (5) y que tiene un radio máximo R1, comprendiendo el citado eje (12) una sección roscada (13), comprendiendo además el citado componente de tornillo (10), en un extremo del eje (12) del tornillo, una cabeza (14), comprendiendo la cabeza (14) un extremo inferior ( 15) que tiene un radio máximo R2 mayor que el eje (12) del tornillo, de tal manera que un lado inferior expuesto (18) de la cabeza (14) del tornillo se extiende radialmente más allá del radio máximo del eje (12) del tornillo, comprendiendo el componente de asiento (10) un canal (21) del tornillo que comprende un asiento plano (22) del tornillo que tiene un radio mínimo R3, que es igual o mayor que R1, comprendiendo el extremo inferior (15) de la cabeza (14) del tornillo una superficie de contacto anular (C) para apoyarse contra el citado asiento (22) del tornillo, estando formada la citada superficie de contacto anular (C) por el extremo distal de al menos un saliente (17) que se extiende hacia abajo en el lado inferior de la cabeza (14) del tornillo, teniendo la superficie de contacto anular (C) un radio mínimo mayor que el radio mínimo del asiento (22) del tornillo de tal manera que, en uso, el área más interna del asiento (22) del tornillo no está en contacto con la cabeza (14) del tornillo, en el que el uno o más salientes (17) se estrechan progresivamente por lo menos en su lado radialmente interior y el componente de tornillo (10) comprende un recorte (11) en la transición entre el eje (12) del tornillo y la cabeza (14) del tornillo, de tal manera que el estrechamiento progresivo del uno o más salientes (17) se inicia radialmente hacia el interior de R1.

Description

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DESCRIPCION

Cabeza de tornillo mejorada

Esta invencion se refiere a los tornillos, en particular a aquellos utilizados en el campo de los implantes dentales para fijar componentes secundarios, tales como soportes, a un implante dental.

Los implantes dentales se utilizan para reemplazar los dientes individuales o para el anclaje de estructuras mas complejas, que generalmente sustituyen a varios o incluso a todos los dientes.

Los implantes se construyen a menudo en dos partes, en cuyo caso se componen de una pieza de anclaje, a menudo referenciadas por sf mismas como el implante, y de un soporte separado. La pieza de anclaje esta integrada completamente en el hueso, es decir, a la altura de la cresta alveolar, o sobresale unos pocos milfmetros de la cresta alveolar en el tejido blando. El soporte se monta sobre la pieza de anclaje y se extiende en la cavidad oral para formar un dispositivo de soporte para una protesis dental o dentadura.

Durante el tiempo de vida de la protesis, que puede ser de mas de 20 anos, el sistema de implante sera sometido a grandes cargas producidas por la masticacion. Por lo tanto el soporte debe estar firmemente fijado al implante con el fin de evitar el aflojamiento y la perdida potencial del componente. Esto se puede lograr de muchas maneras, por ejemplo, por medio de ajuste por compresion o por pegado. Sin embargo, las conexiones por ajuste atornillado son preferidas generalmente. Mediante la aplicacion de un par de torsion suficientemente alto durante la union, se puede lograr una conexion firme entre el implante y el soporte.

Por lo tanto, en muchos sistemas, el implante comprende un orificio interno roscado, mientras que el soporte comprende una rosca apical correspondiente, permitiendo asf que el soporte se atornille directamente dentro del implante.

Sin embargo, esto tiene la desventaja de que la posicion angular exacta del soporte con respecto al implante no es conocida hasta la fijacion final. Esto puede tener desventajas, en particular cuando el soporte esta destinado a soportar una unica protesis dental.

Por lo tanto, muchos sistemas de implantes comprenden medios anti - rotacion, que impiden la rotacion relativa entre el implante y el soporte y que establecen un numero finito de las posiciones angulares que puede tener el soporte con relacion al implante.

Estos medios anti - rotacion consisten en porciones simetricas no circulares complementarias en el implante y en el soporte, que tienen por lo general una forma poligonal, tal como un hexagono o un octagono.

Los sistemas de este tipo aseguran que la posicion angular exacta del soporte en relacion con el implante es conocida antes de la fijacion y puede ayudar a prevenir el aflojamiento del soporte durante la vida util del implante.

Por supuesto, cuando se emplean medios anti - rotacion de este tipo no es posible rotar el soporte con respecto al implante y por lo tanto el soporte ya no se pueden atornillar directamente en el implante. Por lo tanto, un tercer componente, a menudo un tornillo conocido como un "tornillo basal", se utiliza para conectar el soporte al implante.

Cuando se utiliza un tornillo basal, el soporte comprende tipicamente un canal para el tornillo que se extiende a traves del soporte y que tiene un asiento del tornillo. Esto permite que el tornillo basal sea alimentado a traves del soporte hasta que la cabeza del tornillo se apoya contra el asiento del tornillo y que un destornillador sea insertado en el canal para aplicarse al tornillo y fijar este al orificio roscado internamente del implante, sujetando de esta manera el soporte de forma segura al implante. Un ejemplo de un sistema de implante conocido de este tipo se puede encontrar, por ejemplo, en el documento EP1679049, en el que el asiento del tornillo es conico y en el documento WO2006/012273, en el que el asiento del tornillo es plano.

El documento CA 1 054 409 A1 se refiere a un fijador roscado con una cabeza de plastico. El fijador es en forma de un tornillo que comprende una porcion de metal con una cabeza y un vastago y una porcion de plastico que esta moldeada fijamente sobre la cabeza de la porcion de metal y partes del reborde del tornillo. La porcion de plastico esta conformada para ser insertada y girada por medio de una herramienta de accionamiento. Las caractensticas anti - rotacion en forma de nervaduras estan formadas sobre la cabeza de metal y ayudan a asegurar la porcion de plastico sobre la cabeza de metal. En el lado inferior de la cabeza del tornillo, unas caractensticas que se extienden hacia abajo sirven para formar un sello entre el fijador y la superficie de la pieza de trabajo y restringen la expansion radial hacia fuera y el fallo estructural de la porcion de plastico cuando el tornillo es asegurado contra la pieza de trabajo. Al apretar el fijador, las caractensticas que se extienden hacia abajo se aplanan y forman un sello.

Asf como los soportes, los tornillos basales tambien se utilizan para conectar otros componentes secundarios temporales al implante, por ejemplo, casquillos de cicatrizacion, tornillos de cierre y postes de impresion.

Como se ha mencionado mas arriba, es importante que el soporte en particular este firmemente fijado al implante con el fin de evitar que se afloje durante la vida util del sistema de implante. En el caso de los sistemas de ajuste

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roscados, esto se logra apretando el componente de tornillo, si este es un tercer componente, o el propio soporte, con el fin de lograr una precarga elevada, o fuerza de sujecion.

Con el fin de lograr la maxima precarga, es deseable apretar el tornillo tanto como sea posible sin llegar al lfmite elastico del tornillo. En este punto, la tension en el cuerpo del tornillo puede producir la deformacion plastica de la rosca del tornillo y en algunos casos fracturar el tornillo. Esto es altamente indeseable ya que entonces el tornillo debe ser retirado y reemplazado. La retirada de un tornillo danado no siempre es facil y, ademas, esto puede producir dano a las roscas internas del implante. En algunos casos, el dano al tornillo puede no ser evidente hasta despues de que la protesis final haya sido fijada al soporte, y por lo tanto la sustitucion del tornillo tambien puede resultar en la necesidad de la creacion de una nueva protesis.

Los fabricantes de sistemas de implantes dentales, por tanto, establecen valores maximos recomendados del par de torsion, que aseguran una elevada precarga del tornillo sin arriesgar un sobre tensionado. Sin embargo, dado el deseo natural de garantizar una elevada precarga del sistema de implantes, los odontologos a menudo aplican un par de torsion significativamente superior al valor recomendado, lo que puede conducir al fallo del tornillo.

Con el fin de incrementar la resistencia a la tension de los tornillos para prevenir la rotura en tales situaciones, una solucion posible sena la de la fabricacion de los tornillos de un material diferente, mas resistente. Sin embargo, dado el uso a largo plazo del tornillo dentro del cuerpo humano, cualquier material nuevo debe someterse a pruebas de seguridad rigurosas, y encontrar un nuevo material que tenga la elevada resistencia necesaria junto con la biocompatibilidad requerida no es un asunto sencillo.

Otra opcion sena la de incrementar las dimensiones del tornillo. Sin embargo, en sistemas de implantes dentales el espacio esta restringido puesto que el implante debe encajar dentro del espacio disponible dentro del hueso de la mandfbula, al mismo tiempo que se elimine la minima masa osea posible, para limitar el trauma en el sitio de implante. Por lo tanto las dimensiones generales del sistema de implante no pueden ser alteradas, y por ello cualquier incremento en el diametro del tornillo dana lugar a una reduccion equivalente en el grosor del implante y / o del soporte. Una modificacion de este tipo simplemente debilita el sistema en otra area.

Por tanto, un objeto de al menos una realizacion preferida de la presente invencion es proporcionar un componente de tornillo que tenga un diseno que permita a este soportar una mayor cantidad de par de torsion sin necesidad de un cambio de materiales o de dimensiones generales.

De acuerdo con un aspecto, la presente invencion proporciona un sistema de sujecion que comprende un componente de tornillo y un componente de asiento. El componente de tornillo comprende un eje que se extiende a lo largo de una lmea axial y que tiene un radio maximo Ri, comprendiendo el citado eje una seccion roscada, comprendiendo ademas el citado componente de tornillo, en un extremo del eje del tornillo, una cabeza, comprendiendo la cabeza un extremo inferior que tiene un radio maximo R2 mayor que el eje del tornillo de tal manera que un lado inferior expuesto de la cabeza del tornillo se extiende radialmente mas alla del radio maximo del eje del tornillo. El componente de asiento comprende un canal para el tornillo que comprende un asiento plano del tornillo que tiene un radio mmimo R3 que es igual a o mayor que Ri. El extremo inferior de la cabeza del tornillo comprende una superficie de contacto anular para que se apoye contra el citado asiento del tornillo, estando formada la superficie de contacto por el extremo distal de al menos un saliente que se extiende hacia abajo sobre el lado inferior de la cabeza del tornillo, en el que la superficie de contacto anular tiene un radio mmimo mayor que el radio mmimo del asiento del tornillo. Puesto que el radio mmimo de la superficie de contacto es mayor que el radio mmimo del asiento del tornillo, el area mas interna del asiento del tornillo no estara en contacto con la cabeza del tornillo durante el uso. El uno o mas salientes esta estrechado progresivamente al menos en su lado radialmente interior. El componente de tornillo comprende un recorte en la transicion entre el eje del tornillo y la cabeza del tornillo, de manera que el estrechamiento progresivo del uno o mas salientes comienza radialmente hacia el interior de Ri.

En el presente contexto el "fondo" del componente de tornillo se considera que es el extremo distal del eje del tornillo, es decir, el extremo opuesto del eje del tornillo a la cabeza del tornillo. Por consiguiente, el extremo inferior de la cabeza es el extremo de la cabeza mas proximo al eje del tornillo y un saliente que se extiende hacia abajo es uno que sobresale hacia el lado inferior del tornillo.

De acuerdo con la terminologfa dental convencional, "apical" se refiere a la direccion hacia el hueso y "coronal" a la direccion hacia los dientes. Por lo tanto la parte apical de un componente es la parte que, en uso, esta dirigida hacia el hueso de la mandfbula y la parte coronal es la que esta dirigida hacia la cavidad oral. Cuando el componente de tornillo de la presente invencion es un componente de tornillo dental, por lo tanto, el extremo inferior de la cabeza del tornillo tambien puede ser considerado como el extremo apical y el uno o mas salientes como que se extienden apicalmente.

De acuerdo con la presente invencion, la superficie de contacto anular de la cabeza del tornillo se encuentra en una localizacion radial alejada del radio exterior del eje del tornillo. En otras palabras, en la localizacion axial de la superficie de contacto anular existe una separacion entre el radio mmimo de la superficie de contacto y la porcion radialmente interior de la cabeza del tornillo. Esto se consigue proporcionando, en el lado inferior de la cabeza del

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tornillo, uno o mas salientes que se extienden en direccion hacia abajo para crear la superficie de contacto anular. La separacion creada entre la porcion interior de la cabeza del tornillo y la superficie de contacto anular es lo suficientemente grande para que la superficie de contacto anular tenga un radio mmimo mayor que el radio mmimo del asiento del tornillo.

A medida que el radio mmimo de la superficie de contacto es mayor que el radio mmimo del asiento del tornillo, el area mas interna del asiento del tornillo no estara en contacto con la cabeza del tornillo durante el uso.

Al apretar un tornillo solo una parte del par de torsion aplicado se traduce en precarga. El par de torsion general que se debe aplicar al tornillo es significativamente mayor, puesto que se utiliza una gran cantidad de par de torsion para superar la friccion que actua sobre la cabeza del tornillo y las roscas. En general, se estima que solo aproximadamente del 10% al 15% del par de torsion aplicado se utiliza para apretar el tornillo.

En los sistemas de tornillo de la tecnica anterior, el lado inferior de la cabeza del tornillo esta conformado para complementar el asiento del tornillo. Por lo tanto, cuando el asiento del tornillo es plano, el lado inferior del tornillo es plano tambien. Por lo tanto, se forma una gran superficie de contacto. En efecto, todo el lado inferior de la cabeza del tornillo actua como una superficie de contacto anular. En contraste, en la presente invencion, el al menos un saliente que se extiende hacia abajo crea una superficie de contacto mas pequena, puesto que solo una parte del lado inferior de la cabeza del tornillo forma la superficie de contacto. El saliente tiene el efecto de que no todas las areas radialmente superpuestas de la cabeza del tornillo y del asiento del tornillo estan en contacto unas con las otras. Puesto que la superficie de contacto anular tiene un radio mmimo mayor que el radio mmimo del asiento del tornillo, este tiene un radio de friccion mas grande que se consigue cuando se utiliza una cabeza del tornillo plana tradicional, que tambien entra en contacto con la parte interior del asiento del tornillo. En consecuencia, el par de torsion necesario para superar la friccion en la cabeza del tornillo se incrementa y por lo tanto reduce el porcentaje del par de torsion que se traslada en fuerza de precarga.

Por lo tanto, es menos probable que un usuario que supera el lfmite maximo recomendado de par de torsion dane el tornillo ya que una parte mayor del par de torsion aplicado es "absorbida" por la resistencia a la friccion de la cabeza del tornillo.

En la mayor parte de los sistemas, el radio mmimo del asiento del tornillo es igual al radio maximo del eje del tornillo, teniendo en cuenta las tolerancias de fabricacion. Esto proporciona el canal para el tornillo mas estrecho posible por debajo del asiento del tornillo que todavfa puede acomodar al eje del tornillo. En consecuencia, los tornillos de cabeza plana tradicionales comprenden un lado inferior plano que se extiende hacia fuera desde Ri.

La superficie de contacto anular puede estar formada por una pluralidad de salientes, de tal manera que la superficie de contacto es discontinua, o "rota". Cuando el lado inferior de la cabeza del tornillo comprende multiples salientes, los extremos distales de estos pueden estar en diferentes localizaciones radiales. Por ejemplo, la distancia desde la lmea axial longitudinal de los salientes puede alternar de saliente a saliente. En tales realizaciones, el radio mmimo de la superficie de contacto anular esta fijado por el extremo distal del o de los salientes mas proximos a la lmea axial longitudinal. Sin embargo, preferiblemente los extremos distales de la pluralidad de salientes estan a la misma distancia desde la lmea axial longitudinal. Ademas, aunque los salientes pueden tener diferentes formas, se prefiere que estos sean identicos, o al menos que las formas de sus extremos distales sean identicas.

Preferiblemente, sin embargo, la superficie de contacto anular esta formada por un unico saliente que se extiende 360° alrededor de la lmea axial longitudinal. Preferiblemente, esta superficie de contacto anular tiene un radio interior uniforme, aunque es posible que la superficie de contacto anular tenga una forma irregular, por ejemplo, ondulada. Preferiblemente, la superficie de contacto anular es uniforme alrededor de la lmea axial longitudinal, es decir, ambos radios mmimos y maximos son uniformes. Puesto que la superficie de contacto esta destinada a apoyarse, en uso, contra el asiento del tornillo plano, la superficie de contacto anular se encuentra en un plano perpendicular a la lmea axial longitudinal.

La provision de una superficie de contacto que tiene un radio interior uniforme permite que se consiga el mayor radio de friccion. El "radio de friccion" es el radio medio de la superficie de contacto. Esta es la superficie que, en uso, entra en contacto con el asiento del tornillo y cuanto mayor sea este radio, mayor sera el par de torsion necesario para superar la resistencia de friccion bajo la cabeza del tornillo.

Los metodos tradicionales de incrementar el radio de friccion incluyen ampliar la cabeza del tornillo y / o incrementar el radio mmimo del asiento del tornillo. Sin embargo, como se ha mencionado mas arriba, en algunos sistemas tales como los sistemas de implantes dentales, en los que el espacio es restringido, estos incrementos no son posibles o conducinan a un debilitamiento inaceptable de los componentes sujetos por el tornillo.

La presente invencion proporciona una forma alternativa de incrementar el radio de friccion que no requiere ninguna perdida de volumen de los componentes circundantes. Por el contrario, esto se puede lograr por medio de una modificacion relativamente menor en el lado inferior de la cabeza del tornillo.

En principio es preferible que la superficie de contacto anular sea lo mas estrecha posible y tenga un radio mmimo que sea lo mas grande posible, con el fin de maximizar el radio de friccion. Por esta razon se prefiere tambien que el

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radio maximo de la superficie de contacto anular sea igual al radio maximo del extremo inferior de la cabeza del tomillo. En una realizacion preferida, el radio maximo de la superficie de contacto anular es igual al radio exterior de la cabeza del tornillo. Sin embargo, en la practica, la fabricacion y otras cuestiones tambien se deben tener en cuenta.

Por ejemplo, el asiento del tornillo puede estar situado en el extremo del canal para el tornillo, de tal manera que el asiento del tornillo esta formado en una superficie exterior del componente de asiento. Sin embargo, en muchos casos, el asiento del tornillo se encuentra dentro del canal para el tornillo. En tales casos, el canal para el tornillo esta formado por al menos dos secciones, una primera seccion, que tiene un primer diametro y una segunda seccion que tiene un segundo diametro mas pequeno, en el que el asiento del tornillo esta formado por la transicion entre estos dos diametros. En algunos componentes esta transicion se puede producir gradualmente, dando lugar a un asiento del tornillo conico. Sin embargo, esta invencion solo se refiere a los asientos de los tornillos planos, en los que al menos una parte de la transicion entre los diametros primero y segundo sucede como un cambio escalonado. En la transicion entre la pared de la primera seccion de canal para el tornillo y el asiento del tornillo, se forma a menudo un pequeno radio, debido a los metodos de fabricacion utilizados para crear este canal. Cuando la cabeza del tornillo tiene un radio exterior que es aproximadamente igual al diametro de la primera seccion de canal para el tornillo, una superficie de contacto anular situada en el borde radial de la cabeza del tornillo no puede asentarse correctamente en el asiento del tornillo y, ademas, puede no ser capaz de rotar suavemente.

Ademas, dependiendo de la funcion del componente de tornillo, la cabeza puede estrecharse progresivamente radialmente hacia el exterior desde el extremo inferior, de manera que el radio maximo de la cabeza del tornillo sea significativamente mayor que el radio del asiento del tornillo y por lo tanto que el radio de la superficie de contacto.

Por lo tanto, alternativamente, la localizacion de la superficie de contacto puede estar definida en relacion con el lado inferior de la cabeza del tornillo o con el radio mmimo del asiento del tornillo.

Es preferible que la superficie de contacto anular se encuentre localizada en la mitad exterior del lado inferior de la cabeza del tornillo. Mas preferiblemente, la superficie de contacto anular esta localizada dentro del 75% exterior del lado inferior de la cabeza del tornillo, e incluso mas preferiblemente en el 80% exterior. En el contexto de la presente invencion el lado inferior de la cabeza del tornillo se define como la superficie que se extiende radialmente mas alla del lfmite exterior del eje del tornillo al radio maximo del extremo inferior del tornillo (R2 - Ri).

Preferiblemente, el radio mmimo de la superficie de contacto anular es al menos el 20% mayor que el radio mmimo del asiento del tornillo, mas preferiblemente el 25% mayor. Preferiblemente, la superficie de contacto se encuentra dentro de un intervalo de 125% a 150% del radio mmimo del asiento del tornillo. En una realizacion particularmente preferida, la superficie de contacto se encuentra dentro de un intervalo de 128% a 140% del radio mmimo del asiento del tornillo.

Preferiblemente, en uso, al menos, el 50% interior del area de la superficie del asiento del tornillo no entra en contacto con la superficie de contacto anular.

Las relaciones anteriores proporcionan un area interior apropiada del asiento del tornillo no contactado con el fin de proporcionar un incremento eficaz en el radio de friccion, sin requerir ningun incremento en el diametro total de la cabeza del tornillo o del asiento del tornillo.

Como se ha explicado mas arriba, en muchas realizaciones el radio mmimo del asiento del tornillo es aproximadamente igual al radio maximo del eje del tornillo.

En consecuencia, en una realizacion preferida, el radio mmimo de la superficie de contacto anular es al menos el 20% mayor que el radio maximo del eje del tornillo, mas preferiblemente el 30% mayor. Preferiblemente, la superficie de contacto se encuentra dentro de un intervalo de 125% a 150% del radio maximo del eje del tornillo. En una realizacion particularmente preferida, la superficie de contacto se encuentra dentro de un intervalo de 130% a 140% del radio maximo del eje del tornillo.

En el campo de los implantes dentales, en el que el componente de tornillo tiene dimensiones muy pequenas para que se ajuste dentro del implante, el radio maximo del eje del tornillo, R1 es preferiblemente de entre 0,6 mm y 1 mm y el radio maximo del extremo inferior de la cabeza del tornillo R2 es preferiblemente de entre 1,2 a 1,5 veces R1. Un intervalo particularmente preferido para R2es de 0,8 mm a 1,3 mm.

Como se ha mencionado mas arriba, es deseable que la superficie de contacto anular sea estrecha, y por lo tanto en algunas realizaciones, el o los extremos distales del o de los salientes pueden ser de forma puntiaguda o curvada. Cuando se aprieta la cabeza del tornillo contra el asiento del tornillo, una superficie de contacto estrecha de este tipo se deforma y se aplana contra el asiento del tornillo. Esto asegura un contacto muy estrecho entre las dos superficies y es particularmente beneficioso cuando la superficie del asiento del tornillo es aspera o irregular. En muchos casos, sin embargo, es preferible que el uno o mas salientes comprendan un extremo distal plano. Esto es mas facil de fabricar y reduce el riesgo de lesiones al usuario. Preferiblemente, la superficie de contacto tiene una anchura radial de 10% a 20% del radio maximo del eje del tornillo y / o del 10% a 20% del radio mmimo del asiento del tornillo.

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En el campo de los implantes dentales, la superficie de contacto tiene una anchura comprendida preferiblemente entre 0,05 mm y 0,15 mm. Preferiblemente, la diferencia entre el radio maximo del eje del tornillo y el radio mmimo de la superficie de contacto anular esta entre 0,2 mm y 0,4 mm.

De acuerdo con la invencion, el uno o mas salientes esta estrechado progresivamente al menos en su lado radialmente interior.

Un estrechamiento progresivo de este tipo proporciona una ventaja adicional con la presente invencion. A medida que el tornillo se aprieta contra el asiento del tornillo, el saliente estrechado progresivamente flexiona ligeramente en la direccion hacia arriba o coronal,.

Esto es particularmente beneficioso en sistemas de 3 partes, como cuando se utiliza un componente separado del tornillo para fijar un soporte dental a un implante. Con el tiempo y con el uso, es comun que el soporte se asiente ligeramente en el implante. En los sistemas de la tecnica anterior esto se traduce en que el asiento del tornillo se hunde separandose de la cabeza del tornillo y por lo tanto produce una reduccion en la friccion entre los componentes. Esto es evidenciado por el par de torsion necesario para desenroscar el tornillo despues de su uso o prueba dinamica, que siempre es significativamente menor que el par de torsion de insercion inicial utilizado.

Se ha encontrado de manera sorprendente, sin embargo, que ademas de incrementar el par de torsion maximo que puede ser soportado por el tornillo durante la insercion, el diseno del tornillo de acuerdo con la invencion tambien incrementa el par de torsion de retirada. Esto se considera que es debido a la flexion de la cabeza del tornillo que se ha mencionado mas arriba. Esto permite que la cabeza del tornillo actue como un resorte y, cuando el soporte se hunde durante el uso, la cabeza del tornillo deflecta y baja con el soporte de tal manera que se mantiene un mayor grado de contacto entre el asiento del tornillo y la cabeza del tornillo. Por tanto, esto incrementa el par de torsion de retirada requerida para desenroscar el tornillo y por lo tanto incrementa la seguridad de la conexion.

Preferiblemente, el lado radialmente interior de los uno o mas salientes se estrecha progresivamente hacia abajo en un angulo de entre 15° y 25°, de la manera mas preferible de 20°. Preferiblemente, el estrechamiento progresivo esta curvado al menos parcialmente, preferiblemente totalmente, sobre un radio. Cuando el estrechamiento progresivo esta curvado solo parcialmente, esta curvatura debe estar situada preferentemente en el extremo proximal del saliente.

La localizacion axial del extremo inferior de la cabeza del tornillo esta definida por la superficie de contacto anular, que de acuerdo con la presente invencion esta separada radialmente de la parte interior de la cabeza del tornillo por un espacio. La parte radialmente interior del extremo inferior de la cabeza del tornillo se une al eje del tornillo. Esta parte de la cabeza del tornillo puede tener un radio igual a Ri, o en algunos casos superior a Ri, siempre y cuando este sea menor que el radio mmimo del asiento del tornillo.

De acuerdo con la invencion, el tornillo comprende un recorte en la transicion entre el eje del tornillo y la cabeza del tornillo, de manera que el estrechamiento progresivo del saliente comienza radialmente hacia el interior de Ri. Esto permite que el saliente estrechado progresivamente tenga una longitud radial mas larga, lo cual a su vez incrementa el efecto elastico. Cuando el estrechamiento progresivo esta curvado en un radio, esta curvatura continua preferentemente dentro de, y forma al menos, una parte del recorte.

El recorte puede estar situado dentro del eje del tornillo o de la cabeza del tornillo o de ambos. En una realizacion preferida el recorte esta situado al menos parcialmente en el eje del tornillo de tal manera que el extremo superior del eje del tornillo tenga un radio menor que Ri. Esto incrementa la tolerancia entre el eje del tornillo y el borde del asiento del tornillo.

Se ha encontrado que, utilizando un componente de tornillo de acuerdo con la presente invencion, el par de torsion maximo que puede ser soportado por el componente de tornillo puede ser incrementado hasta un 10%.

De acuerdo con la presente invencion, por lo tanto, la tasa de incidencia de fallo del tornillo se puede reducir sin necesidad de realizar modificaciones dimensionales o materiales externos al sistema. No se precisan alteraciones en la forma o el volumen de los componentes sujetos, tales como el implante y el soporte.

Preferiblemente, el componente de tornillo esta formado enterizamente.

Los componentes del tornillo y de asiento de la presente invencion pueden utilizarse en cualquier campo tecnologico en el que se utilizan tornillos de cabeza plana estandar. La invencion es particularmente beneficiosa en sistemas en los que hay una capacidad limitada para alterar las dimensiones externas de los componentes sujetos, tales como los sistemas de implantes dentales. Por lo tanto, preferiblemente el componente de tornillo es un componente de tornillo dental. Este puede ser, por ejemplo, un componente dental secundario, tal como un soporte dental, para la fijacion directa a un implante dental u otro componente dental. Sin embargo, preferiblemente el componente de tornillo es un tornillo dental dispuesto para fijar un componente dental, por ejemplo, un soporte u otro componente secundario, por ejemplo, a otro implante. El tornillo dental tambien podna usarse para unir, por ejemplo, una protesis a un soporte.

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Para evitar dudas, un tornillo dental es un elemento que se utiliza para sujetar un componente a otro. Por lo tanto, puede ser visto como un "tercer componente" del sistema. El tornillo dental por sf mismo no realiza ninguna funcion en el sistema de implante dental que no sea conectar otro componente al sistema por medio de una sujecion. En contraste, cuando el componente de tornillo de la presente invencion es un componente dental secundario, este realiza una funcion adicional una vez unido al implante. Por ejemplo, un soporte proporciona una estructura de soporte para la protesis mientras que un tapon de cicatrizacion obtura el implante durante la osteointegracion y ayuda a la conformacion de la encfa alrededor del implante. Una protesis proporciona un reemplazo temporal o permanente de un diente o dientes naturales.

El componente de tornillo puede comprender un componente secundario dental, tal como un soporte, y el componente de asiento comprende un implante dental. En esta realizacion, el canal para el tornillo esta formado por un orificio interior en el implante. El asiento del tornillo plano puede estar formado dentro de este orificio o puede estar formado por la cara de extremo coronal del implante, es decir, en el extremo coronal del canal para el tornillo.

El componente de asiento puede comprender un componente dental secundario y el componente de tornillo es un tornillo dental para asegurar el componente secundario a un implante. En tales realizaciones, el asiento del tornillo se encuentra normalmente dentro del canal para el tornillo, que atraviesa el componente secundario. El componente secundario puede ser, por ejemplo, un soporte dental o un poste de impresion.

Las realizaciones preferidas de la invencion se describiran a continuacion, a modo de ejemplo unicamente, con referencia a los dibujos que se acompanan, en los cuales:

la figura 1A muestra un tornillo basal de la tecnica anterior;

la figura 1B muestra un detalle X de la figura 1A

la figura 2A muestra un tornillo basal de acuerdo con la presente invencion; la figura 2B muestra un detalle X de la figura 2A;

la figura 3A muestra una representacion esquematica del tornillo de la figura 1 en contacto con el asiento del tornillo de un componente secundario;

la figura 3B muestra una representacion esquematica del tornillo de la figura 2 en contacto con el mismo asiento del tornillo; y

las figuras 4 y 6 muestran disenos alternativos de la cabeza de asiento de acuerdo con la presente invencion, mientras que la figura 5 muestra un diseno de la cabeza de asiento no reivindicada;

la figura 7 muestra una vista base de un componente de tornillo de acuerdo con la presente invencion;

la figura 8 muestra una vista base de un componentes del tornillo de acuerdo con otra realizacion de la presente invencion; y

la figura 9 muestra un soporte de acuerdo con la presente invencion.

las figuras 1A y B muestran un tornillo basal 1 de acuerdo con los sistemas de la tecnica anterior. Comprende un eje 2 del tornillo que se extiende a lo largo de un lmea axial longitudinal 5. En su extremo distal el eje 2 comprende una seccion roscada 3, eligiendose el tamano y el paso de la rosca para la aplicacion con el orificio roscado interno de un implante. En su extremo opuesto, el eje 2 se une a la cabeza 4 del tornillo. La cabeza 4 contiene un hueco 6 en su extremo coronal que esta conformado para permitir la insercion de una herramienta de accionamiento, tal como un destornillador. El hueco 6 tiene un contorno simetrico no circular de tal manera que el par de torsion se puede transmitir desde la herramienta de accionamiento al tornillo 1.

El extremo inferior, o apical, de la cabeza 4 tiene un radio maximo R2 mayor que el maximo radio R1 del eje 2. Esto resulta en una superficie de contacto anular que esta formada por el lado inferior 8 de la cabeza 4 del tornillo. Puesto que el soporte u otro componente al que se aplica el tornillo debe comprender un canal para el tornillo dimensionado para permitir el paso del eje 2 del tornillo, el area de contacto maxima posible entre la cabeza 4 del tornillo y el tornillo de asiento es n (R22 - R12).

Vale la pena senalar que el radio maximo R2 del extremo inferior es menor que el radio maximo general de la cabeza 4 del tornillo. Esto es porque una superficie biselada 9 enlaza el extremo inferior con la circunferencia exterior de la cabeza 4 del tornillo. Esto mejora el ajuste del tornillo 1 en el canal para el tornillo, como se demostrara mas adelante.

A pesar de este biselado, el lado inferior 8 proporciona un area superficial relativamente grande con la que la cabeza 4 puede ponerse en contacto con el asiento del tornillo del soporte o de otro componente secundario. Ademas, esta superficie se extiende desde el radio maximo R1 del eje 2 del tornillo hacia el exterior.

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La figura 2A muestra un tornillo 10 de acuerdo con la presente invencion. El eje 12 del tornillo es identico al del tornillo de la tecnica anterior que se muestra en la figura 1 y comprende una seccion roscada 13 en su extremo distal y se une a una cabeza 14 del tornillo en el extremo opuesto. Una vez mas, la cabeza 14 comprende un hueco 16 conformado para permitir la aplicacion a una herramienta de accionamiento. Aunque se muestra en el extremo distal, alternativamente la seccion roscada 13 podna estar posicionada en una localizacion axial diferente en el eje 2.

En contraste con la tecnica anterior, el lado inferior 18 de la cabeza 14 del tornillo no es plana, sino que comprende un saliente 17 que se extiende hacia abajo. Este saliente 17 se estrecha progresivamente hacia abajo a una superficie distal plana, que define el extremo inferior, o apical, 15 de la cabeza 14 del tornillo. El estrechamiento progresivo esta formado en el lado radialmente exterior por la superficie biselada 19 y en el lado radialmente interior por una superficie concava.

La forma del lado inferior 18 produce la creacion de una superficie de contacto anular que tiene una anchura menor que R2 - R1 y que se encuentra situada hacia el radio exterior de la cabeza 14 del tornillo. Esta forma de la cabeza del tornillo incrementa el radio de friccion del tornillo y por lo tanto incrementa el par de torsion requerido con el fin de superar la resistencia de friccion de la cabeza del tornillo.

Esto se demuestra con referencia a las figuras 3A y B. La figura 3A muestra una vista esquematica de una seccion transversal parcial del tornillo 1 de la figura 1 dentro de un sistema de implante de 3 partes. El soporte 20 comprende un canal 21 del tornillo que tiene una parte coronal y una parte apical, separadas por un cambio de diametro escalonado que forma el asiento 22 del tornillo. El asiento 22 del tornillo es plano y perpendicular a la lmea axial longitudinal 5 del sistema. Debido a los metodos de fabricacion, la transicion desde la pared exterior de la parte coronal del canal 21 del tornillo al asiento 22, es curva.

El soporte 20 esta asentado en un orificio interno 31 del implante 30. El orificio esta conformado para acomodar comodamente el soporte 20 y comprende una seccion roscada 33.

Con el fin de conectar el soporte 20 al implante 30, el tornillo 1 se pasa a traves del canal 21 del tornillo hasta que la seccion roscada 3 del tornillo 1 pueda aplicarse a la seccion roscada 33 del implante. Al apretar el tornillo 1, la cabeza 4 es forzada hacia abajo sobre el asiento 22 del tornillo y sujeta el soporte 20 dentro del implante 30.

El borde biselado 9 de la cabeza 4 del tornillo evita cualquier interferencia con el area de transicion curvada del canal 21 del tornillo. La superficie plana del lado inferior 8 crea una region de contacto amplia C1 entre la cabeza 4 del tornillo y el asiento 22 del tornillo. El radio de friccion del sistema que se muestra en la figura 3A es el radio medio de esta region de contacto Rf-i.

Cuando se aplica el par de torsion al tornillo 1 a traves del hueco 6 (que no se muestra en la figura 3A) una parte de este par de torsion se utilizara para superar la resistencia de friccion bajo la cabeza 4 del tornillo, otra parte se utilizara para superar la resistencia a la friccion de la rosca del tornillo y el resto apretara el tornillo e incrementara la tension en el cuerpo del tornillo. Si se aplica demasiado par de torsion se sobre tensionara el tornillo 1 y hara que este se fracture y se rompa.

La figura 3B muestra el mismo sistema de implante que la figura 3A, sin embargo esta vez el tornillo 10 se utiliza para conectar el soporte 20 al implante 30. Como se puede ver, el saliente 17 que se extiende hacia abajo reduce significativamente la region de contacto C2 entre la cabeza 14 del tornillo y el asiento 22 del tornillo.

De manera significativa, no existe ningun contacto entre las superficies en el area radialmente mas interior del asiento 22 del tornillo debido a que la superficie de contacto de la cabeza del tornillo tiene un radio mmimo mayor que el radio mmimo R3 del asiento 22 del tornillo. Este radio es similar al radio maximo R1 del eje 12 del tornillo, puesto que el eje 12 del tornillo debe poder pasar a traves del asiento 22 del tornillo al interior de la parte apical del canal 21 del tornillo.

La falta de contacto en el area radialmente interior del asiento 22 del tornillo incrementa el radio de friccion Rf2 del sistema y en consecuencia el par de torsion necesario para superar la resistencia de friccion bajo la cabeza 14 del tornillo. Mediante el uso de un tornillo de acuerdo con la presente invencion, por lo tanto, un menor porcentaje del par de torsion aplicado sera utilizado para tensar el cuerpo del tornillo y por lo tanto el tornillo 10 podra soportar mas cantidad de par de torsion antes de que se produzca una sobretension.

El saliente 17 esta situado tan cerca del borde radial exterior de la cabeza 14 del tornillo como sea posible, con el fin de incrementar el radio de friccion Rf2. Ademas la superficie distal del saliente 17 se hace lo mas estrecha posible.

El saliente 17 del tornillo 10, que se muestra en las figuras 2 y 3B tiene una superficie estrechada progresivamente en su lado radialmente interior. Esto tiene un beneficio adicional ya que permite que la cabeza 14 del tornillo flexione. A medida que la cabeza 14 del tornillo se estira hacia abajo sobre el asiento 22 del tornillo, la superficie estrechada progresivamente permite que el saliente pivote ligeramente. La cabeza 14 del tornillo por lo tanto actua como un resorte cargado. Durante el uso del soporte 20, este se asienta o se hunde mas en el orificio 31 del implante. En los sistemas de la tecnica anterior esto disminuye el par de torsion necesario para retirar el tornillo 1. Sin embargo, el uso de un tornillo de acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion, puesto que el

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soporte 20 se asienta mas bajo en el implante 30, el saliente estrechado progresivamente 17 deja de estar flexionado y por lo tanto mantiene un mejor contacto con el asiento del torniNo. Esto conduce a un par de torsion de retirada mas alto incluso despues de un uso prolongado del soporte 20.

Con el fin de incrementar la longitud de este estrechamiento progresivo, el tornillo 10 comprende un recorte 11 en la transicion desde el eje 12 del tornillo a la cabeza 14 del tornillo. Esto incrementa el efecto de resorte del saliente 17 y, ademas, incrementa la tolerancia entre la cabeza 14 del tornillo y el asiento 22 del tornillo. En esta realizacion es la curva del estrechamiento progresivo lo que continua al interior y forma parte del recorte 11.

Se han llevado a cabo pruebas comparativas en los tornillos que tienen los disenos que se muestran en la figura 1 y en la figura 2. Se encontro que el par de torsion de rotura medio se incremento de 51,8 Ncm, en el caso del tornillo 1, a 57,8 Ncm en el caso del tornillo 10. Ademas, despues de ensayos de fatiga con una carga de 280 N, el par de torsion de retirada del tornillo 10 fue de 26,1 Ncm en comparacion con 17,9 Ncm en relacion con el tornillo 1.

Las figuras 4 y 6 muestran algunas realizaciones adicionales de la presente invencion. La figura 4 muestra una cabeza 44 del tornillo que tiene un saliente estrechado progresivamente 47 que se estrecha progresivamente hasta un punto extremo que forma el extremo apical 45 de la cabeza 44, situado en el radio exterior de la cabeza del tornillo. Este tornillo 40 proporciona el radio de friccion optimo posible para un tornillo de un radio exterior determinado y se puede utilizar en situaciones en las que las tolerancias de fabricacion lo permiten, por ejemplo, cuando el asiento 22 del tornillo esta formada por la superficie exterior del componente de asiento y / o se extienda radialmente mas alla de la cabeza del tornillo. Esta realizacion tiene un recorte 41 que incrementa el efecto de resorte del saliente estrechado progresivamente 47. Este recorte 41 se encuentra en la cabeza 44 del tornillo.

La figura 5 muestra la cabeza 54 del tornillo en la que el saliente 57 se extiende en angulo recto desde el lado inferior 58 de la cabeza 54. Proporcionar un extremo apical plano 55 y una superficie de contacto permite una mejor consistencia y previsibilidad del tornillo. En esta realizacion no hay presente ningun recorte en la transicion entre el eje y la cabeza. Esta realizacion no forma parte de la invencion reivindicada.

La figura 6 muestra una cabeza 64 del tornillo que tiene un lado inferior ondulado 68 que resulta en un saliente curvado 67. Aqrn, el recorte 61 se extiende tanto en el eje 62 del tornillo como en la cabeza 64 del tornillo.

La figura 7 muestra una vista inferior generalizada de un tornillo de acuerdo con la presente invencion. La cabeza 74 del tornillo tiene un radio mayor que el eje 72 del tornillo y por lo tanto se extiende hacia fuera desde este formando un lado inferior 78. La superficie biselada 79 se extiende entre el borde radial del lado inferior 78 y el borde circunferencial de la cabeza 74 del tornillo. El lado inferior 78 de la cabeza 74 del tornillo comprende un saliente que se extiende en la direccion apical a una superficie extrema distal que forma una superficie de contacto anular continua C. La localizacion, la anchura y la forma del saliente pueden variar, como se muestra en las figuras 2, 4 y 6. En la figura 7 un unico saliente se extiende 360° alrededor de la lmea axial longitudinal del tornillo para formar una superficie de contacto uniforme, continua.

Tambien es posible que la superficie de contacto este formada por una pluralidad de salientes. Esto se muestra en la figura 8. Aqrn se puede ver que el lado inferior 88 de la cabeza 84 del tornillo comprende multiples salientes 87, que de nuevo pueden tener cualquiera de las formas que se han mostrado en las realizaciones anteriores, extendiendose apicalmente cada uno a una superficie distal, formando en combinacion estas superficies distales una superficie de contacto anular C rota o discontinua.

La invencion se ha descrito principalmente mas arriba en relacion con un componente separado del tornillo, que se puede utilizar para conectar un componente secundario tal como un soporte, a un implante. Sin embargo, tambien es posible que el mismo componente secundario forme el componente de tornillo de la presente invencion. Cuando no es necesario conocer con certeza la posicion angular exacta del componente con respecto al implante, el componente secundario a menudo se atornilla directamente en el implante. Esta conexion directa es comun, por ejemplo cuando el implante esta destinado a soportar un puente, es decir, una unica protesis que sustituye a multiples dientes. En tales situaciones, el puente esta unido a dos o mas implantes y la orientacion angular del puente esta definida por lo tanto por estos multiples puntos de conexion. Otros componentes secundarios, tales como tapas de cicatrizacion, que se utilizan solo en forma temporal y no son compatibles con una protesis, tambien pueden ser atornillados directamente al implante.

La figura 9 muestra un componente secundario disenado para la conexion directa a un implante. El componente 90 comprende el eje 92 que tiene una seccion roscada 93 para la conexion roscada al implante. El componente 90 comprende ademas una cabeza 94, que en uso sobresale del implante dentro de, y / o a traves de los tejidos blandos.

El lado inferior o extremo apical de la cabeza 94 tiene un radio mayor que el eje 92, de tal manera que se crea un lado inferior 98. El lado inferior 98 comprende un saliente 97 que se extiende apicalmente, que se extiende 360° alrededor de la lmea axial longitudinal del componente de tal manera que se forma una superficie de contacto anular. El cfrculo detallado en la figura 9 es muy similar en configuracion al tornillo 10 que se muestra en la figura 2A. La superficie de contacto anular del componente 90 tiene un radio mmimo mayor que el radio maximo del eje 92

y el radio mmimo del asiento del tornillo del implante. Por lo tanto, el radio de friccion de la cabeza del tornillo se incrementa en relacion con los componentes de la tecnica anterior.

Las realizaciones que se han descrito mas arriba son solo para fines ilustrativos y los expertos apreciaran que muchas disposiciones alternativas son posibles, encontrandose dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un sistema de sujecion que comprende un componente de tornillo (10) y un componente de asiento (20),

comprendiendo el componente de tornillo (10) un eje (12) que se extiende a lo largo de una lmea axial longitudinal (5) y que tiene un radio maximo R1, comprendiendo el citado eje (12) una seccion roscada (13), comprendiendo ademas el citado componente de tornillo (10), en un extremo del eje (12) del tornillo, una cabeza (14), comprendiendo la cabeza (14) un extremo inferior ( 15) que tiene un radio maximo R2 mayor que el eje (12) del tornillo, de tal manera que un lado inferior expuesto (18) de la cabeza (14) del tornillo se extiende radialmente mas alla del radio maximo del eje (12) del tornillo, comprendiendo el componente de asiento (10) un canal (21) del tornillo que comprende un asiento plano (22) del tornillo que tiene un radio mmimo R3, que es igual o mayor que R1, comprendiendo el extremo inferior (15) de la cabeza (14) del tornillo una superficie de contacto anular (C) para apoyarse contra el citado asiento (22) del tornillo, estando formada la citada superficie de contacto anular (C) por el extremo distal de al menos un saliente (17) que se extiende hacia abajo en el lado inferior de la cabeza (14) del tornillo, teniendo la superficie de contacto anular (C) un radio mmimo mayor que el radio mmimo del asiento (22) del tornillo de tal manera que, en uso, el area mas interna del asiento (22) del tornillo no esta en contacto con la cabeza (14) del tornillo, en el que el uno o mas salientes (17) se estrechan progresivamente por lo menos en su lado radialmente interior y el componente de tornillo (10) comprende un recorte (11) en la transicion entre el eje (12) del tornillo y la cabeza (14) del tornillo, de tal manera que el estrechamiento progresivo del uno o mas salientes (17) se inicia radialmente hacia el interior de R1.
2. Un sistema de fijacion como se reivindica en la reivindicacion 1, en el que la superficie de contacto anular (C) esta formada por un unico saliente (17) que se extiende 360° alrededor de la lmea axial longitudinal (5).
3. Un sistema de fijacion como se reivindica en la reivindicacion 1 o 2, en el que la superficie de contacto anular (C) tiene un radio interior uniforme.
4. Un sistema de fijacion como se reivindica en la reivindicacion 1, 2 o 3, en el que la superficie de contacto anular (C) se encuentra en la mitad exterior del lado inferior (18) de la cabeza (14) del tornillo.
5. Un sistema de fijacion como se reivindica en cualquier reivindicacion precedente, en el que el radio mmimo de la superficie de contacto anular (C) es al menos el 25% mayor que el radio mmimo R3 del asiento (22) del tornillo.
6. Un sistema de fijacion como se reivindica en la reivindicacion 5, en el que la superficie de contacto (C) se encuentra dentro de un intervalo de 128% a 140% del radio mmimo R3del asiento (22) del tornillo.
7. Un sistema de fijacion como se reivindica en cualquier reivindicacion precedente, en el que el radio mmimo de la superficie de contacto anular (C) es al menos el 30% mayor que el radio maximo R1 del eje (12) del tornillo.
8. Un sistema de fijacion como se reivindica en cualquier reivindicacion precedente, en el que el uno o mas salientes (17) comprenden un extremo distal plano.
9. Un sistema de fijacion como se reivindica en cualquier reivindicacion precedente, en el que el lado radialmente interior del uno o mas saliente (17) se estrecha progresivamente hacia abajo en un angulo de entre 15° y 25°, de la manera mas preferible 20°.
10. Un sistema de fijacion como se reivindica en la reivindicacion 9, en el que el estrechamiento progresivo esta curvado al menos parcialmente sobre un radio.
11. Un sistema de fijacion como se reivindica en la reivindicacion 10, en el que la curva del estrechamiento progresivo continua en y forma al menos parte del recorte (11).
12. Un sistema de fijacion como se reivindica en cualquier reivindicacion precedente, en el que el componente de tornillo (10) es un tornillo dental para la fijacion de un soporte (20) u otro componente secundario a un implante dental (30).