ITMI990234A1

ITMI990234A1 - SCREW FOR OSTEOINTEGRATED IMPLANTS WITH SUCH CHARACTERISTICS TO FAVOR A COMPLETE OSTEOINTEGRATION

Info

Publication number: ITMI990234A1
Application number: IT1999MI000234A
Authority: IT
Inventors: Giorgio Brunelli
Original assignee: Giorgio Brunelli
Priority date: 1999-02-05
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2000-08-05
Also published as: IT1307764B1

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il presente trovato riguarda una vite per impianti osteointegrati, avente caratteristiche tali da favorirne la completa osteointegrazione. The present invention relates to a screw for osseointegrated implants, having characteristics such as to favor its complete osseointegration.

Come è noto, si definisce impianto osteointegrato un manufatto protesico realizzato con materiale inerte (ad esempio titanio), che può essere posto a diretto contatto con il tessuto osseo, tramite procedure chirurgiche, al fine di produrre un ancoraggio tale da fornire un supporto stabile alla protesi (ad esempio un dente) e trasmettere così le forze occlusali direttamente all'osso stesso. As is known, an osseointegrated implant is defined as a prosthetic product made with inert material (for example titanium), which can be placed in direct contact with the bone tissue, through surgical procedures, in order to produce an anchorage such as to provide stable support to the prosthesis (for example a tooth) and thus transmit the occlusal forces directly to the bone itself.

Le tecniche degli impianti endossei hanno subito una continua evoluzione,di pari passo con l'introduzione di nuovi materiali e modelli. Gli impiani endossei osteointegrati permettono di conseguire un risultato più sicuro e una più provata osteointegrazione rispetto ad altri sistemi implantari. The techniques of endosseous implants have undergone a continuous evolution, hand in hand with the introduction of new materials and models. Osseointegrated endosseous implants allow to achieve a safer result and a more proven osseointegration than other implant systems.

La vite degli impianti osteointegrati è costituita da materiale inerte (per esempio titanio puro di composizione uniforme) e presenta una filettatura sia sulla superficie esterna, sia in un canale diametrale interno. La vite è inserita nell'osso mascellare attraverso una procedura chirurgica che permette di ottenere un contatto diretto tra vite e osso. L'estremità superiore della vite presenta una forma esagonale, mentre l'estremità opposta,destinata ad essere a contatto con l'osso, è conica e presenta quattro scanalature verticali sulla sua superficie esterna, le quali contribuiscono a raccogliere e guidare particelle ossee prodotte durante la trapanazione dell'osso, in un foro trasversale presente sulla punta della vite, favorendo in questo modo l'ancoraggio osseo. The screw of osseointegrated implants is made of inert material (for example pure titanium of uniform composition) and has a thread both on the external surface and in an internal diametrical channel. The screw is inserted into the maxillary bone through a surgical procedure that allows direct contact between the screw and the bone. The upper end of the screw has a hexagonal shape, while the opposite end, intended to be in contact with the bone, is conical and has four vertical grooves on its external surface, which help to collect and guide bone particles produced during trepanation of the bone, in a transverse hole present on the tip of the screw, thus favoring bone anchoring.

Come detto, la vite è realizzata in titanio sostanzialmente puro, e quando questa entra in contatto con l'atmosfera si forma immediatamente uno strato d'ossido dello spessore di 50-100 angstrom e dopo la guarigione con completa integrazione della vite nell'osso, attorno allo strato di ossido si forma uno strato gl i coproteico e quindi uno strato calcificato dello spessore di circa 100 angstrom. Prima dell ' inserimento della vite nell'osso, la superficie in titanio deve essere mantenuta sterile evitando il contatto con qualsiasi altro metallo o sostanza proteica. As mentioned, the screw is made of substantially pure titanium, and when this comes into contact with the atmosphere an oxide layer with a thickness of 50-100 angstroms is immediately formed and after healing with complete integration of the screw into the bone, around the oxide layer a proteic-proteic layer is formed and then a calcified layer with a thickness of about 100 angstroms. Before inserting the screw into the bone, the titanium surface must be kept sterile by avoiding contact with any other metal or protein substance.

La vite, come detto, presenta una superficie filettata ed è inserita nel sito osseo preparato, dotato anch'esso di filettatura. Oltre a creare una maggiore superficie disponibile, la filettatura contribuisce ad equilibrare la distribuzione di forze nel tessuto osseo circostante e svolge un ruolo fondamentale nella stabilizzazione iniziale dell'impianto. The screw, as mentioned, has a threaded surface and is inserted into the prepared bone site, which is also equipped with a thread. In addition to creating more available surface area, the thread helps to balance the distribution of forces in the surrounding bone tissue and plays a fundamental role in the initial stabilization of the implant.

Se si crea uno spazio eccessivo tra filettatura dell'osso e vite, anziché la formazione di un'interfaccia ossea diretta si può verificare la proliferazione di tessuto connettivo. Quindi, una perfetta contiguità col tessuto osseo vitale costituisce un elemento essenziale per l'osteointegrazione. If too much space is created between the thread of the bone and the screw, proliferation of connective tissue can occur instead of the formation of a direct bone interface. Therefore, perfect contiguity with vital bone tissue constitutes an essential element for osseointegration.

Se inserita in modo corretto, la vite si adatta perfettamente al sito osseo preparato. L'adattamento iniziale della vite favorisce la stabilità in casi caratterizzati da una scarsa densità ossea. When inserted correctly, the screw fits snugly to the prepared bone site. The initial fit of the screw promotes stability in cases characterized by low bone density.

Un altro fattore importante da tenere in considerazione durante le procedure di perforazione del l 'osso per impianto della vite è la temperatura che non dovrebbe superare i 43°C, al fine di mantenere la vitalità del ' osso. Another important factor to be taken into consideration during bone drilling procedures for screw implantation is the temperature which should not exceed 43 ° C in order to maintain the vitality of the bone.

Le viti degli impianti osteointegrati di tipo noto tuttavia risentono di alcuni inconvenienti , riguardanti in particolare la distribuzione delle particel le che, prodotte durante la trapanazione dell 'osso secondo la procedura chirurgica definita, non sono state scaricate durante la preparazione e sono rimaste sulle pareti del foro. Tali particel le se non adeguatamente drenate potrebbero influenzare la corretta osteointegrazione del la vite. The screws of the known types of osseointegrated implants, however, suffer from some drawbacks, concerning in particular the distribution of the particles which, produced during the drilling of the bone according to the defined surgical procedure, were not discharged during preparation and remained on the walls of the hole. These particles, if not adequately drained, could influence the correct osseointegration of the screw.

La vite di tipo noto presenta a questo fine quattro scanalature verticali che hanno lo scopo di guidare le particel le ossee nel foro trasversale presente sulla punta della vite stessa. For this purpose, the known type screw has four vertical grooves which have the purpose of guiding the bone particles into the transverse hole present on the tip of the screw itself.

Le scanalature di tipo noto tuttavia hanno l ' inconveniente di non contribuire nè a raccogl iere nè a guidare le particelle nel foro trasversale. Piuttosto queste scanalature trascinano le particelle per compattarle sul fondo, accumulandole presso la parte finale del la scanalatura. Known grooves, however, have the drawback of not helping to collect or guide the particles into the transverse hole. Rather, these grooves drag the particles to compact them on the bottom, accumulating them at the end of the groove.

Avendo presente che tali particel le sono originate da un trauma chirurgico, la loro compattazione può generare fenomeni di tipo necrotico, che possono compromettere la completa osteointegrazione della vite. Bearing in mind that these particles originate from a surgical trauma, their compaction can generate necrotic phenomena, which can compromise the complete osseointegration of the screw.

Compito precipuo del presente trovato è quello di realizzare una vite per impianti osteointegrati , che abbia una conformazione di punta tale da risolvere il problema del drenaggio, ossia della distribuzione delle particel le originate durante l ' intervento di trapanazione dell 'osso, quando la vite viene inserita nell'osso stesso. The aim of the present invention is to provide a screw for osseointegrated implants, which has a tip conformation such as to solve the problem of drainage, that is, of the distribution of the particles originating during the operation of bone drilling, when the screw is inserted into the bone itself.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato è quello di realizzare una vite per impianti osteointegrati, che consenta di prevenire le cause di fenomeni necrotici, evitando una compressione delle particelle generate dalla trapanazione dell'osso, in corrispondenza della punta della vite stessa. Within this aim, an object of the present invention is to provide a screw for osseointegrated implants, which allows to prevent the causes of necrotic phenomena, avoiding a compression of the particles generated by the drilling of the bone, in correspondence with the tip of the screw. itself.

Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare una vite per impianti osteointegrati che permette di effettuare un'operazione di drenaggio delle particelle sopra citate, all'atto dell<1>inserimento (avvitamento) della vite entro la sede ossea filettata appositamente creata. Another object of the present invention is to provide a screw for osseointegrated implants which allows to carry out a drainage operation of the aforementioned particles, upon insertion (screwing) of the screw into the specially created threaded bone seat.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare una vite per impianti osteointegrati, che sia di elevata affidabilità, di relativamente facile realizzazione ed a costi competitivi. Not least object of the present invention is to provide a screw for osseointegrated implants which is highly reliable, relatively easy to manufacture and at competitive costs.

Questo compito,nonché questi e altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da una vite per impianti osteointegrati, comprendente un corpo cilindrico terminante con un'estremità di punta destinata ad essere inserita in un foro osseo praticato per accogliere detta vite, caratterizzata dal fatto che detta estremità di punta presenta una pluralità di scanalature elicoidali definite sulla sua superficie esterna. This task, as well as these and other purposes which will appear better later, are achieved by a screw for osseointegrated implants, comprising a cylindrical body ending with a tip end intended to be inserted in a bone hole made to accommodate said screw, characterized by the the fact that said tip end has a plurality of helical grooves defined on its outer surface.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, della vite secondo il presente trovato, illustrate a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become clearer from the description of preferred but not exclusive embodiments of the screw according to the present invention, illustrated by way of non-limiting example in the accompanying drawings, in which:

la figura 1 è una vista laterale di una prima forma di realizzazione della vite secondo il presente trovato; Figure 1 is a side view of a first embodiment of the screw according to the present invention;

la figura 2 è una vista in pianta, dalla porzione di punta, della vite illustrata nella figura 1; Figure 2 is a plan view, from the tip portion, of the screw illustrated in Figure 1;

la figura 3 è una vista in pianta, dall'estremità opposta alla punta, della vite secondo il presente trovato; Figure 3 is a plan view, from the end opposite the tip, of the screw according to the present invention;

la figura 4 è una vista laterale di una seconda forma di realizzazione della vite secondo il presente trovato; Figure 4 is a side view of a second embodiment of the screw according to the present invention;

la figura 5 è una vista in pianta, presa dall'estremità di punta, della vite illustrata nella figura 4; e Figure 5 is a plan view, taken from the tip end, of the screw illustrated in Figure 4; And

la figura 6 è una vista in pianta, presa dall'estremità opposta a quella di punta, della vite illustrata nella figura 4. Figure 6 is a plan view, taken from the opposite end to the tip, of the screw illustrated in Figure 4.

Con riferimento alle sopra citate figure, in cui a numeri di riferimento uguali fanno riscontro elementi uguali, la vite secondo il presente trovato, globalmente indicata dal numero di riferimento 1, comprende un tratto sostanzialmente cilindrico 2 terminante ad un'estremità in una conformazione sostanzialmente esagonale, 3, e all'estremità opposta, di punta, con una conformazione a tronco di cono 4. With reference to the aforementioned figures, in which identical reference numbers are matched by identical elements, the screw according to the present invention, globally indicated by the reference number 1, comprises a substantially cylindrical portion 2 terminating at one end in a substantially hexagonal conformation , 3, and at the opposite end, a tip, with a truncated cone shape 4.

La superficie esterna della vite 1 è dotata di una filettatura 5 e la porzione di punta è interessata da una pluralità di scanalature 6 disposte elicoidalmente, inclinate. L'angolo di inclinazione delle scanalatura 6 è funzione del diametro della vite. In particolare, minore è il diametro della vitemaggiore sarà l'angolo di inclinazione. The outer surface of the screw 1 is provided with a thread 5 and the tip portion is affected by a plurality of helically arranged, inclined grooves 6. The angle of inclination of the groove 6 is a function of the diameter of the screw. In particular, the smaller the diameter of the screw, the greater the angle of inclination.

Analogamente, la lunghezza della scanalatura 6 sarà proporzionale alla lunghezza della vite e quindi indirettamente allalunghezza del foro praticato nel'osso. Infatti, maggiore è la lunghezza del foro entro il quale deve essere inserita la vite, maggiore è il numero di particelle che si incontrano nel percorso e quindi maggiore deve essere l'area delle scanalature 6 su cui distribuire le particelle per consentire il loro drenaggio. Similarly, the length of the groove 6 will be proportional to the length of the screw and therefore indirectly to the length of the hole made in the bone. In fact, the greater the length of the hole within which the screw must be inserted, the greater the number of particles that meet in the path and therefore the greater the area of the grooves 6 on which to distribute the particles to allow their drainage.

Le scanalature elicoidali 6 sono inclinate in senso contrario al senso di rotazione della vite 1. L'effetto elica prodotto dalle scanalature 6 consente di agevolare lo scarico delle particelle. Infatti, dato che non è possibile eliminare completamente le particelle dal foro nell'osso, per mezzo dell'effetto di scarico generato con tali scanalature 6, le particelle, che a seguito della trapanazione dlel'osso sono rimaste sulle pareti del foro, sono distribuite in modo uniforme lungo tutte le scanalature 6, evitando quindi l'insorgere di cause che potrebbero portare a fenomeni di tipo necrotico. The helical grooves 6 are inclined in the opposite direction to the direction of rotation of the screw 1. The helical effect produced by the grooves 6 facilitates the discharge of the particles. In fact, since it is not possible to completely eliminate the particles from the hole in the bone, by means of the discharge effect generated with these grooves 6, the particles, which following the drilling of the bone have remained on the walls of the hole, are distributed uniformly along all the grooves 6, thus avoiding the onset of causes that could lead to necrotic phenomena.

La figura 4 illustra una seconda forma di realizzazione della vite secondo il presente trovato, sempre indicata dal numero di riferimento 1, in cui il corpo cilindrico 2 ha una configurazione di punta leggermente differente da quella illustrata nella figura 1. In tale caso, la punta è formata da due superfici inclinate, fra loro raccordate, 10 e 11. L'estremità opposta della vite, presenta, analogamente alla figura 1, una conformazione esagonale, come illustrato nella figura 6. Figure 4 illustrates a second embodiment of the screw according to the present invention, again indicated by the reference number 1, in which the cylindrical body 2 has a slightly different tip configuration from that illustrated in Figure 1. In this case, the tip it is formed by two inclined surfaces, joined together, 10 and 11. The opposite end of the screw, similarly to figure 1, has a hexagonal shape, as shown in figure 6.

La porzione del gambo della vite tra il corpo cilindrico 2 e la porzione esagonale di testa prevede una regione a diametro maggiore del diametro del corpo cilindrico, terminante con una flangia 12. The portion of the shank of the screw between the cylindrical body 2 and the hexagonal head portion provides a region with a diameter greater than the diameter of the cylindrical body, ending with a flange 12.

Anche in questo caso le scanalature, indicate sempre dal numero di riferimento 6, sono disposte elicoidalmente, inclinate in senso opposto rispetto al senso di rotazione della vite quando questa viene inserita avvitata mediante la filettatura 5) nel foro definito nell'osso in cui deve adattarsi rimpianto osteointegrato. Also in this case the grooves, always indicated by the reference number 6, are arranged helically, inclined in the opposite direction to the direction of rotation of the screw when it is inserted screwed through the thread 5) in the hole defined in the bone in which it must fit osseointegrated regret.

Preferibilmente, è possibile prevedere un fòro assiale 15 definito in corrispondenza della punta della vite 1, e il cui scopo è quello di raccogliere particelle provocate dalla trapanazione delTosso, che potrebbero altrimenti compattarsi sotto la punta della vite stessa. Preferably, it is possible to provide an axial hole 15 defined at the tip of the screw 1, and whose purpose is to collect particles caused by the drilling of the bone, which could otherwise compact under the tip of the screw itself.

Inoltre, è altresì possibile prevedere almeno un foro 16 definito su una delle scanalature elicoidali 6, al fine di consentire il passaggio, internamente alla vite 1 delle particelle createsi in seguito alla trapanazione dell'osso per definire la sede di accoglimento della vite. Furthermore, it is also possible to provide at least one hole 16 defined on one of the helical grooves 6, in order to allow the passage, inside the screw 1, of the particles created following the drilling of the bone to define the seat for accommodating the screw.

Le figure illustrano la presenza di quattro scanalature elicoidali 6. Naturalmente,il loro numero può variare, ma in ogni caso è preferibile che siano presenti sempre almeno due scanalature elicoidali 6. The figures illustrate the presence of four helical grooves 6. Of course, their number may vary, but in any case it is preferable that at least two helical grooves 6 are always present.

In questo modo, la vite secondo il trovato presenta una conformazione di punta tale da consentire il drenaggio delle particelle createsi in seguito alla trapanazione dell'osso, nel momento stesso in cui la vite viene avvitata entro la sede definita nell'osso. In this way, the screw according to the invention has a tip conformation such as to allow the drainage of the particles created following the drilling of the bone, at the same moment in which the screw is screwed into the seat defined in the bone.

Si è in pratica constatato come la vite secondo il trovato assolva pienamente il compito prefissato in quanto consente, sia di drenare le particelle presenti sulle pareti del foro osseo, sia di evitare che tali particelle possano compattarsi sotto la punta della vite stessa, una volta che questa è inserita nell'apposita sede ossea, dando luogo a fenomeni necrotici. In practice it has been found that the screw according to the invention fully achieves the intended aim as it allows both to drain the particles present on the walls of the bone hole and to prevent such particles from compacting under the tip of the screw itself, once this is inserted in the appropriate bony site, giving rise to necrotic phenomena.

La vite così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti. The screw thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept; moreover, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.

In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica. In practice, the materials employed, so long as they are compatible with the specific use, as well as the dimensions, may be any according to the requirements and the state of the art.

Claims

CLAIMS 1. Screw for osseointegrated implants, comprising a cylindrical body ending with a tip end intended to be inserted into a bone hole made to accommodate said screw, characterized in that said tip end has a plurality of helical grooves defined on its surface external.

2. Screw according to claim 1, characterized in that said helical grooves are inclined in the opposite direction to the direction of rotation of the screw.

3. Screw according to claim 1, characterized in that the angle of inclination of said helical grooves varies according to the implantation of the screw.

4. Screw according to claim 3, characterized in that the angle of inclination of said helical grooves is directly proportional to the diameter of said screw.

5. Screw according to claim 1, characterized in that said helical grooves have a length proportional to the length of the screw.

6. Screw according to claim 1, characterized in that said tip has an axial hole.

7. Screw according to claim 1, characterized in that at least one of said plurality of helical grooves has at least one hole on its surface.

8. Screw according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises one or more of the characteristics described and / or illustrated.