ITTV20100047A1 - Impianto dentale endosseo osteocementato a carico immediato attraverso uso di cemento con morfologia e superficie modificata. - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo:

IMPIANTO DENTALE ENDOSSEO OSTEOCEMENTATO A CARICO IMMEDIATO ATTRAVERSO USO DI CEMENTO CON MORFOLOGIA E SUPERFICIE MODIFICATA

CAMPO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione è relativa impiantì dentali endossei fissi direttamente caricabili post cementazione. L'invenzione pone la sua originalità nell’uso di cemento osseo polimerico con reticolazione in situ, eventualmente modificato, direttamente sul’alveo osseo opportunamente preparato e della forma appropriata per l'impianto permettendo una stabilizzazione immediata e definitiva dell’impianto anche grazie alle caratteristiche chimico fisiche della superficie deirimpianto stesso a contatto con il cemento osseo. Questa soluzione assicura la possibilità di carico immediato(entro 30 minuti dall’intervento), anche con protesi definitive ed evitando quindi i tempi di osteointegrazione (impianto di fatto osteocementato)

STATO DELLA TECNICA

Definizioni:

- manufatto protesico (detto anche capsula) e’ il dente artificiale che di fatto è la parte protesica in vista

- fixture è la parte protesica da impiantare, che va a contatto con il tessuto osse - moncone (detto anche abutment ), deve risultare solidale alla fixture ed ha principale funzione di essere la sede dove fissare il manufatto protesico Attualmente gli impianti dentali sono installati attraverso una procedura basata s concetto di osteointegrazione dove un impianto opportunamente posiziona all'interno dei mascellari deve rimanere assolutamente immobile per un period che può variare dai 3 ai 6 mesi per permettere all’osso circostante di creare u intimo contatto. Di fatto si raggiunge cosi l’osteointegrazione naturale prodotta dagli osteoblasti.

In generale quindi un impianto attualmente è costituito dalla componente da impiantare(detta anche fixture) che possiede una filettatura che viene avvitata sull'osso nel quale è stato preventivamente preparato l’alveo. Su tale protesi non è possibile caricare in maniera definitiva affinchè non sia avvenuta una osteointegrazione, la quale necessita di un periodo che varia dai 3 ai 6 mesi. Difatti un carico sulla protesi installata prima della ostointegrazione può’ provocare una mobilitazione della fixture non permettendo una osteointegrazione con conseguente insuccesso impiantare(un allentamento della fixture con impossibilità di completare il fissaggio e quindi un allentamento prematuro della protesi stessa, inoltre potrebbe dare origine a fenomeni infiammatori con rigetti della protesi stessa).

Tali tempi lunghi tra l’inserimento degli impianti nell’osso e l’applicazione del carico protesico a volte sono causa di rinuncia all'implantologia. L’impianto dentale può’ essere monoblocco (pezzo unico fixture - abutment ) in cui fissare il manufatto protesico (detto anche capsula) o avere i’abutment che può essere avvitato o cementato su apposita sede ricavata sulla fixture stessa.

Il materiale piu’ usato per l’implantologia è il titanio commercialmente puro (da grado 2 a grado 4). Non viene usato il titanio grado 5 o altre leghe perfonmanti per la parte sommersa a diretto contatto con il tessuto osseo, perchè contengono elementi in tega potenzialmente allergenìci (come alluminio e vanadio ad esempio). La parte impiantare a contatto con la parte organica (osso) con il giusto tempo tende ad essere inglobata neirosso grazie anche allo strato di passivazione superficiale di biossido di titanio che sì forma naturalmente sul titanio e le sue leghe. A volte la fixture è ricoperta di materiali diversi come ceramici o titanio con tecniche di spray termico. Queste tecniche di ricopertura vanno ad alterare termicamente i materiali riportati, aumentando di fatto gli inquinanti nel deposito ed in particolare gli elementi cosiddetti interstiziali (O, N, H, ad esempio) nel titanio puro. Le tecniche di cold spray riducono di molto tale problematica. La forma della fixture è importante per una buona integrazione nell'osso e per gli aspetti di distribuzione del carico in fase masticatoria. Le forme che attualmente riscontrano il maggior successo sono quelle cilindriche o leggermente coniche con una filettatura a vite. Le superici della fixture post lavorazione meccanica o non sono trattate o sono sabbiate con vari materiali come ad esempio titania o zirconia e a volte possono essere ricoperte con biossido di titanio o titanio metallico con tecniche di plasma termico. A volte le protesi possono essere forate sulla superficie per aumentare l'integrazione ossea.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Figura 1a. Schema di un impianto dentale endosseo privo del manufato protesico, dove si vede la sezione della fixture 2, installata nell’alveo dell’osso 4, con una filettatura 5, e integrale con l’abutment 1. Il detaglio B mostra la sezione di una sporgenza. La fixture è tronco conica con inclinazione a, e os teocementata con il cemento 3 . E’ presente una scanalatura lungo la diretrice della fixture che coinvolge solamente le sporgenze 6

Figura 1b. Schema di un impianto dentale endosseo privo del manufatto protesico, dove si vede la sezione della fixture 2 con sporgenze giacenti su un piano perpendicolare all’esse della fixture stessa( l’inclinazione della filettatura è di 0 gradi), e integrale con l'abutment 1. Il dettaglio B mostra la sezione di una sporgenza. La fixture è tronco conica con inclinazione a, e osteocementata con il cemento 3 . E’ presente una scanalatura lungo la direttrice derimpianto che coinvolge solamente le sporgenze (6)

Figura 2. vista 3d dell’ impianto dentale di figura 1a

Figura 3. vista 3d dell’ impianto dentale di figura 1 b

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE

La presente invenzione fornisce una soluzione per un impianto dentale endosseo osteocementato che permetta di evitare la fase deirosteointeg razione della fixture. L’osteointegrazione presuppone una tempistica variabile dai 3 ai 6 mesi e la non riuscita del 100% dei casi (dislocazione deirimpianto, sua mobilitazione o insufficiente osteointegrazione, circa il 5 % dell'implantologia endossea tradizionale non risulta efficace). Quest’ultimo aspetto presenta limiti ancora più marcati ove ci siano patologie di carattere locale o generale che vadano ad interferire con ì processi di guarigione del tessuto osseo (es. diabete, osteoporosi). L’osteocementazione nella presente soluzione originale avviene grazie al contributo principale del cemento osseo (3) costituito prevalentemente da polimeri che reagiscono in situ, dalla morfologia del fixture (5 e dettaglio B) e dalla superficie del fixture stesso opportunamente ricoperta con polveri stabili di titanio. Il manufatto protesico definitivo o provvisorio può essere applicato a reazione di presa avvenuta del cemento ( entro 30 minuti dall'applicazione ).

Con l’osteocementazione viene ovviata la fase di osteointegrazione, circostanza insuperabile per avere la stabilizzazione nell’impiantologia tradizionale, dato che il cemento stesso crea l’intimo contatto tra osso e impianto garantendo la stabilita definitiva e duratura della fixture ( che può essere monoblocco con l’abutment o avere l’abutment che può essere avvitato o cementato ).

Con l’osteocementazione si vogliono superare buona parte anche di tutti quei casi in cui l'implantologia è controindicata proprio a causa dell' incapacità dei tessuti biologici di garantire una adeguata osteointegrazione per motivazione di carattere generale o locale.

Si ritiene altresi’ che con la cementazione degli impianti si vadano ad aumentare anche le caratteristiche fisiche ed in particolare meccaniche rispetto ai tradizionali impianti osteointegrati.

Anche la predicibilità dell’intervento cambia in maniera sostanziale dato che viene eliminata la variabile di maggior peso, cioè l’osteointegrazione.

L'innovazione del concetto di impianti osteocementati in chirurgia orale apre o riapre le considerazioni da farsi nei confronti di quegli impianti proposti nel corso degli anni come quelli in zirconia, ceramica, metallo-ceramica che presentano superbe caratteristiche estetiche e buone qualità fisiche ma che non hanno dato sufficienti garanzie dal lato deH’osteointegrazione. Aspetto questo che non ha portato ad un loro adeguato successo commerciale. Con il concetto di osteocementazione tali impianti possono essere rimessi in discussione cosi come altri possibili materiali e portare dei nuovi vantaggi all' implantologia orale mondiale L’impianto endosseo oggetto della presente soluzione originale inoltre propone una, od una combinazione di due o più, tra le seguenti caratteristiche:

1) Riduzione dei tempi di lavorazione potendo procedere subito con la protesizzazione definitiva.

2) maggior predicibilità

3) maggior stabilità

4) possibilità di posizionare impianti anche su pazienti che presentano difficoltà di osteointegrazione ( affetti da diabete, osteoporosi ecc )

5) maggiore utilizzabilità di impianti ceramici a base zirconia o allumina Particolarità della metodica è l’estrema compatibilità con quasi tutte le procedure implantologiche presenti sul mercato.

Una volta opportunamente preparato il sito impiantare (può essere con lembo “flap” o senza lembo “flaples”) prima dell’inserzione della fixture (2) verrà’ iniettato nel sito una opportuna quantità di cemento (3), cosa importante che la fixture presenti uno o piu’ solchi (6) di scarico longitudinali che permettano la fuoriuscita del cemento in eccesso che a inserzione finita verna’ asportato con lo specillo o opportuno strumento.

Nell’impianto endosseo oggetto della presente soluzione originale le sporgenze (5) possono non andare a contatto con la parete ossea dell’alveo ma semplicemente appoggiarsi, in questo caso l'azione di integrazione con l’osso è completamente a carico del cemento osseo (3). Oppure le sporgenze (5) possono andare a contatto con la parete ossea dell'alveo compenetrandolo per una parte della sporgenza stessa, in questo caso oltre alla osteocementazione che ha comunque il ruolo prevalente c’è anche in parte un fenomeno osteointegrativo nella parte di sporgenza (5) che ha compenetrato l’osso

L’impianto può essere:

1) monoblocco con il moncone (1). Quest’ultimo in caso di eventuale disparallelismo può essere limato o semplicemente piegato in caso di grado 2 del titanio o con collo dell’impianto che ne preveda una leggera piegatura. La parallelizzazione verna effettuata una volta terminata la reazione di presa del cemento (3) e la fixture definitivamente stabilizzata nell’osso in un tempo che varia dai 7 ai 30 minuti a seconda del cemento impiegato.

2) Divìso tra fixture e abutment . In questo caso terminate la presa del cemento verrà avvitato o cementato l’abutment appropriato tenendo già conto della corretta parallelizzazione dei monconi, scegliendo quindi l’abutment più indicato. Potendo poi procedere con la ribasatura dei provvisori precedentemente preparati e l'eventuale presa dell’impronta per il manufatto protesico definitivo.

Le figure 1a e 1b schematizzano rimpianto endosseo oggetto della presente soluzione originale, si vede la sezione della fixture (2) collocata entro l’alveo osseo (4). La presente invenzione consta del fatto che la fixture è collocata entro l’alveo, dopo preparazione dello stesso mediante apposita fresa e lavaggio dello stesso con soluzione fisiologica dopo aver inserito nello stesso alveo una dose di cemento osseo a base di metilmetacrilato. La particolare morfologia della superficie con sporgenze (5) apposite, e la superficie della stessa ricoperta con polveri di titanio stabilmente adeso mediante tecnica cold spray, permettono una stabilizzazione immediata e definitiva deirimpianto. L’impianto risulta quindi pronto per il carico immediato e definitivo.

CARATTERISTICHE DELL’ IMPIANTO DENTALE ENDOSSEO

La fixture è di forma cilindrica o poco conica (alfa tra 0 e 4 gradi), con presenza di spire o sporgenze (5) poco accentuate non atte a dare stabilità primaria. Le spire o sporgenze (5) della fixture permettono una più facile inserzione della protesi e danno una iniziale stabilità nel tempo transitorio necessario alla completa reticolazione del cemento. Nella fixture possono essere presenti degli scarichi longitudinali (6) lungo la generatrice della fixture stessa che permettono la fuoriuscita del cemento in eccesso. Queste scanalature possono interessare solo le spire come mostrato nelle figure (6) o interessare anche il nocciolo della fixture. Le spire possono essere un filetto con inclinazione massima di 5 gradi (figura 1 a). L’inclinazione può’ essere anche molto ridotta, fino ad azzerarsi ( generazione di sporgenze con piano perpendicolare all’asse della protesi) figura 1 b. Una sezione di queste sporgenze è nel dettaglio B sia di figura 1a che 1 b. La superficie deve essere rugosa con rugosità da 0,5 a 4 micron (Ra), ottenuta grazie al deposito superficiale di polveri di titanio o di biossido di titanio che può' anche contenere coadiuvanti della crescita ossea come idrossiapatite. La tecnica utilizzata per il deposito di titanio metallico è la tecnica cold spray . La tecnica cold spray consiste nello spruzzare a velocità supersonica particelle su una superficie. Questo permette di ottenere una adesione efficace al substrato grazie alla deformazione plastica delle particelle stesse. La superficie cosi’ ottenuta presenta delle caratteristiche di rugosità ideale per la osteocementazione (per le parti di fixture non a contatto con l’osso) e nel caso di contatto osseo con parte delia fixture anche permette una ottima osteo integrazione (parte a contatto ove non agisce il cemento). La superficiè può’ altresì’ presentare la stessa rugosità ottenendola da sabbiatura con materiale abrasivo anche contenete coadiuvanti della crescita ossea come idrossiapatite.

I cementi utilizzati sono cementi a base di polimetilmetacrilato polimerizzato in situ e possono contenere coadiuvanti della crescita ossea come idrossiapatite fino al 2%, opacanti ai raggi x, prodotti antibatterici.

E’ un ulteriore oggetto dell'invenzione il metodo di preparazione della fixture, il quale prevede di poter utilizzare come materiale base dell’impianto una lega di titanio (esempio ti gr 5 , Ti 4 Al 6Va) che viene ricoperta per uno spessore tra 50 e 500 micron con una polvere di Ti puro (spugna di titanio o Ti cp atomizzato) con granulometria media tra 15 e 200 micron usando come tecnica di deposizione quella di deposizione a freddo come ad esempio il cold spray (spray di polveri di titanio a velocità supersonica con temperatura inferiore ai 200 gradi centigradi).

ESEMPI

A titolo di esempio e con scopi esplicativi, che in ogni caso non esauriscono le applicazioni della presente invenzione, vengono di seguito riportate alcune soluzioni di impianto dentale secondo la procedura di cui sopra. Tali esempi sono da ritenersi non comprensivi dell'intero oggetto dell’invenzione e quindi sono da ritenersi non limitativi della stessa. Questi esempi descrivono la preparazione di impianti testati per alcune delle applicazioni sopra descritte.

Esempio 1

In Figura 1a mostrata la rappresentazione schematica deirimpianto dentale con una morfologia conica con una filettatura la cui sezione (dettaglio B) ha le seguenti dimensioni:

a=0,4mm, b=0,4 mm, R= 1 mm, p= 0,9 mm ed un ricoprimento superficiale a base di Ti ottenuto tramite tecnica VPS usando come materiale di partenza spugna di Ti (CP) con granulometria media di 30 micron e contenente il 2% di idrossiapatite in polvere della stessa dimensione granulometrica. La superficie dell’impianto risulta quindi con rugosità media di 4 micron. Al sito impiantare sono state create delle “unghiate di stabilizzazione” cioè delle asportazioni di osso soprattutto spongioso a forma semiconica eseguiti con una fresa conica multilama si ottengono così i seguenti vantaggi: -solida ritenzione meccanica del cemento con aumentata stabilita finale dell’impianto; - aumento della superficie di contatto osso cemento con conseguente aumento della stabilità; - possibilità con la fresa conica di asportare spongiosa fino in taluni casi ad arrivare all'osso corticale dove il cemento può trovare un più solido appoggio, potendo cosi avere non solo il bicorticalismo, ma un appoggio corticale multiplo cioè oltre che apicale e occlusale anche nella corticale vestibolare e linguale o palatina.

Il cemento usato 5 è a base di polimetilacrilato e metilmetacrilato piu’ elementi attivatori e coadiuvanti della reazione di polimerizzazione.

Esempio 2

Stesso impianto dell’esempio 1 con forma conica (2gradi inclinazione) ma senza filettature (fixture liscia), con ricopertura superficiale a base di Ti ottenuto tramite tecnica cold spray usando come materiale di partenza spugna di Ti (CP) con granulometria media di 30 micron. La superficie deirimpianto risulta quindi con rugosità media di 4 micron (Ra). La fixture presenta dei canali di scarico lungo le direttrici a sezione semicircolare di diametro 0,8 mm

Il cemento usato è a base di polimetilmetacrilato PMMA in polvere al quale è stato aggiunto il monomero PMM , piu’ elementi attivatori e coadiuvanti della reazione di polimerizzazione e fatto reagire in vuoto,

Esempio 3

Stesso impianto dell’esempio 1 in cui la fixture è di titanio grado 5 ed è stato ricoperto per uno spessore di 200 micron con una polvere di Ti puro (spugna di titanio) con granulometria media di 60 micron usando come tecnica di deposizione a freddo cold spray (spray di polveri di titanio a velocità supersonica con temperatura delle polveri inferiore ai 200 gradi centigradi).

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) Impianto dentale endosseo osteocementato per mezzo di: a) Uso di cemento osseo polimerico posto nell’alveo osseo b) Morfologia della fixture con sporgenze (5 )atte al posizionamento nell’alveo osseo con possibilità di compenetrare l’alveo osseo per non piu delia metà della loro sporgenza (a in figura 1a) o di esserne semplicemente appoggiate con le seguenti caratteristiche geometriche, come da dettaglio B in fig 1 a: i) a da 0 a 0,1 mm; b da 0,1 a 0,6 mm; c da 0 a 0,2 mm; R da 0 a 2 mm, p da 0 a 5 mm; a da 0 a 4 gradi c) Supeficie della fixture con riporto stabile di polveri dì titanio puro (cp) per uno spessore inferiore ai 200 micron usando cold spray 2) Impianto endosseo secondo la rivendicazione 1 , in cui la fixture è in lega di titanio grado 5 e viene ricoperta per uno spessore tra 50 e 500 micron con una polvere di Ti puro {spugna di titanio o Ti cp atomizzato) con granulometrìa media tra 15 e 200 micron usando come tecnica di deposizione il cold spray {spray di polveri di titanio a velocità supersonica a tempertura inferiore ai 200<e>C dei materiale da depositare) o altre tecniche di spray termico. 3) Impianto endosseo secondo la rivendicazione 1 con superficie non ricoperta ma sabbiata con polveri metalliche di titanio o sue leghe o attaccata chimicamente o attraverso spot laser o di finitura meccanica. 4) Impianto endosseo secondo la rivendicazione 1 in cui le sporgenze (5) possono non andare a contatto con la parete ossea dell’alveo ma semplicemente appoggiarsi 5) Impianto endosseo secondo la rivendicazione 1 in cui le sporgenze (5) possono andare a contatto con la parete ossea dell’alveo compenetrandolo per almeno un terzo della sporgenza 6) Impianto endosseo secondo la rivendicazione 1 in cui le scanalature lungo la generatrice (6) sono in numero da 1 a 5 e possono coinvolgere anche il nocciolo della protesi 7) Impianto endosseo secondo la rivendicazione 1 con inclinazione della filettatura nulla ottenendo delle sporgenze come in figura 3 8) Impianto endosseo secondo la rivendicazione 1 in cui al sito osseo sono state create delle “unghiate di stabilizzazione” cioè delle asportazioni di osso a forma semiconica con una fresa conica multilama che verranno rimpite dal cemento osseo 9) Impianto endosseo secondo la rivendicazione 1 in cui le sporgenze o la filettatura è su una parte della fixture e non su tutta la superficie 1 Compianto endosseo secondo la rivendicazione 1 in cui i cementi usati contengono dei coadiuvanti di crescita ossea come idrossiapatite fino al 5%