SE516866C2

SE516866C2 - Bone anchor, has lateral support for absorbing lateral forces so that it can be stressed immediately after anchoring into position

Info

Publication number: SE516866C2
Application number: SE9803237A
Authority: SE
Inventors: Dan Lundgren
Original assignee: Nobel Biocare Ab
Priority date: 1998-09-24
Filing date: 1998-09-24
Publication date: 2002-03-12
Also published as: SE9803237L; SE9803237D0

Abstract

The anchor includes a lateral support for absorbing lateral forces acting upon it, so that the anchor can be stressed immediately after anchoring into the bone.

Description

25 30 35 -516. 866 011220 E:\PUBLIC\DOC\P\676-032patent.GOC SM/MS WO 92/14417 beskriver ett benförankringselement för tandreglering eller fastsättning av proteser, vilket inne- fattar en platta med cirkulär, oval, kvadratisk, rektangu- lär, triangulär eller annan form. Plattan kan bestà av inert metall, plast eller kompositmaterial, och en yta pà plattan ansättes mot benytan eller mot bottnen av en för- sänkning i benytan för att biointegreras med benet. Denna yta pà plattan har en ytstruktur som ökar dess ytarea och ger den bättre förmåga att ta upp skjuvkrafter, som uppstår vid belastningen av benförankringselementet. Den nämnda ytan kan vara belagd med hydroxylapatit eller annat bioak- tivt material för att biointegreras med det underliggande benet, vilket tar ungefär tolv veckor, och det är sålunda först efter denna tid som benförankringselementet kan be- lastas. 25 30 35 -516. 866 011220 E: \ PUBLIC \ DOC \ P \ 676-032patent.GOC SM / MS WO 92/14417 describes a bone anchoring element for orthodontics or attachment of dentures, which comprises a plate with circular, oval, square, rectangular, triangular or other shape. The plate may consist of inert metal, plastic or composite material, and a surface of the plate is applied to the bone surface or to the bottom of a recess in the bone surface to be biointegrated with the bone. This surface of the plate has a surface structure which increases its surface area and gives it a better ability to absorb shear forces which arise under the load of the bone anchoring element. The said surface can be coated with hydroxylapatite or other bioactive material to be biointegrated with the underlying bone, which takes about twelve weeks, and it is thus only after this time that the bone anchoring element can be loaded.

Plattan vid det kända benförankringselementet kan vara deformerbar för att kunna anpassas till ytkonturen hos det ben, pà vilket det skall fästas. Under biointegreringen kan plattan hållas i läge medelst en liten kvarhàllnings- skruv, som inte har annat ändamål än att stabilisera plat- tan under biointegreringsprocessen och därför avlägsnas, sedan denna avslutats.The plate at the known bone anchoring element can be deformable in order to be able to adapt to the surface contour of the bone to which it is to be attached. During the biointegration, the plate can be held in position by means of a small retaining screw, which has no other purpose than to stabilize the plate during the biointegration process and is therefore removed after it has been completed.

I benkompaktan fastskruvade benförankringselement för att hälla frakturerade eller kirurgiskt särade benfragment fixerade för ínläkning är väl kända (Leibinger AB, Martin AB m.fl.). Denna i och för sig kända princip har emellertid inte, sàvitt uppfinnaren känner till, utnyttjats för att temporärt eller permanent förankra och ta upp last fràn utanför kroppen (extrakorporealt) belägna protetiska eller ortodontiska anordningar.Bone anchoring elements screwed into the bone compact to pour fractured or surgically separated bone fragments fixed for healing are well known (Leibinger AB, Martin AB and others). However, as far as the inventor is aware, this per se known principle has not been used to temporarily or permanently anchor and take up loads from outside the body (extracorporeally) located prosthetic or orthodontic devices.

Uppfinningen syftar till att uppnå följande väsentli- ga fördelar i förhållande till de enligt ovan i dentala sammanhang tidigare kända benförankringselementen: - Benförankringselementet skall kunna anbringas i kä- kar med tandkristor, som har mycket ringa benvolym. 10 15 20 25 30 35 011220 E : \PUBL1C\DOC\P\676-OBZpaCenC .GOC S 05516 -see 3 - Benförankringselementet skall kunna sättas ovanför (koronalt om) mandibularkanalen även vid mycket reducerad benhöjd.The object of the invention is to achieve the following significant advantages in relation to the bone anchoring elements previously known according to the above in dental contexts: The bone anchoring element must be able to be placed above (coronally about) the mandibular canal even at very reduced bone height.

- Benförankringselementet skall även kunna sättas pà benseptornas yttre, kortikala benytor mellan tandalveolerna i samband med eller efter extraktion av tänder för att an- vändas som temporärt eller permanent implantat.The bone anchoring element must also be able to be placed on the outer, cortical bone surfaces of the bone receptors between the dental alveoli in connection with or after extraction of teeth to be used as a temporary or permanent implant.

- Den kirurgiska tekniken skall förenklas genom att man inte behöver engagera djupare partier av benet.- The surgical technique should be simplified by not having to engage deeper parts of the bone.

- Benförankringselementet skall vara lämpat för såväl enstegs- som tvàstegsteknik och skall kunna kombineras med andra metoder och system.The leg anchoring element must be suitable for both single-stage and two-stage technology and must be able to be combined with other methods and systems.

- Benförankringselementet skall kräva minimalt utrym- me i benets djupled, sà att dess inträngning kan begränsas till det yttre, kortikala benet, varigenom benförankrings- elementet blir synnerligen väl lämpat som förankringsele- ment vid ortodontisk behandling (tandreglering), dvs för- flyttning av tänder med hjälp av systematiskt anbringade krafter. Det kan därvid ha relativt smà dimensioner och smäcker form, som kan anpassas till det benutrymme som finns mellan eller över befintliga tandrötter.The bone anchoring element must require minimal space in the depth of the bone, so that its penetration can be limited to the outer, cortical bone, whereby the bone anchoring element is particularly well suited as an anchoring element in orthodontic treatment (orthodontics), ie movement of teeth by means of systematically applied forces. It can then have relatively small dimensions and slender shape, which can be adapted to the bone space that exists between or over existing tooth roots.

Till hittills kända implantat anslutes förlängnings- eller distansstycket genom att det skruvas in i eller ce- menteras till ett centralt bottenhál i implantatets ändyta.To the hitherto known implants, the extension or spacer piece is connected by screwing it into or cementing it to a central bottom hole in the end surface of the implant.

Det har också föreslagits enligt SE-A-9503291-8 att ansluta den protetiska konstruktionen direkt till implantatet utan mellanliggande förlängnings- eller distansstycke. Detta in- nebär, att man rationaliserar bort en komponent. Dessutom kan det centrala bottenhàlet göras med mindre diameter, vilket möjliggör insättning av smala implantat utan risk för att implantatet fraktureras pà grund av alltför tunn vägg mellan det centrala hålet och implantatets mantelyta.It has also been proposed according to SE-A-9503291-8 to connect the prosthetic structure directly to the implant without an intermediate extension or spacer. This means that one component is rationalized away. In addition, the central bottom hole can be made with a smaller diameter, which enables the insertion of narrow implants without the risk of the implant being fractured due to too thin a wall between the central hole and the mantle surface of the implant.

Dock begränsas implantatets minsta kritiska diameter även av ett litet centralt bottenhàl. Dessutom kan implantatets diameter inte reduceras så mycket, att man underskrider en 10 15 20 25 30 - 516 866 011220 E:\PUBLIC\DOC\P\676-032patent.GOC SM/MS 4 kritisk kontaktyta med omgivande ben, vilket lätt inträf- far, om implantatet samtidigt är kort på grund av begränsad benhöjd. Implantatet blir då alltför känsligt framför allt för sidokrafter.However, the smallest critical diameter of the implant is limited even by a small central bottom hole. In addition, the diameter of the implant can not be reduced so much that one falls short of a critical contact surface with surrounding bone, which easily occurs. father, if the implant is short at the same time due to limited bone height. The implant then becomes too sensitive, especially to lateral forces.

Enligt uppfinningen är benförankringselementet anord- nat såsom framgår av patentkravet l. Ett sådant benförank- ringselement är särskilt väl lämpat för användning i benom- råden med begränsad benvolym och/eller bentäthet samt i si- tuationer, då benförankringselementet måste belastas med betydande krafter redan i ett tidigt skede eller omedelbart efter implantationen.According to the invention, the bone anchoring element is arranged as stated in claim 1. Such a bone anchoring element is particularly well suited for use in bone areas with limited bone volume and / or bone density and in situations where the bone anchoring element must be loaded with significant forces already in an early stage or immediately after implantation.

Ett på detta sätt anordnat benförankringselement ger flera fördelar: - Benförankringselementet kan sättas in i käkar med tandkristor, som har mycket liten benhöjd och låg bentät- het.A bone anchoring element arranged in this way offers several advantages: - The bone anchoring element can be inserted into jaws with toothed crystals, which have a very small bone height and low bone density.

- Benförankringselementet kan ofta sättas ovanför mandibular-kanalen mellan denna och underkäkskristans ben- yta.- The bone anchoring element can often be placed above the mandibular canal between this and the bone surface of the lower jaw.

- Benförankringselementet kan ofta sättas mellan överkäkens käkhàlor (sinus maxillaris) och överkäkskristans benyta.- The bone anchoring element can often be placed between the maxillary sinuses (sinus maxillaris) and the bone surface of the upper jaw.

-Benförankringselementet belastar i första hand be- (kortikala) -Benförankringselementet ger såväl vertikal som hori- nets kompakta komponent. sontell förankring och är därför extra motståndskraftigt mot sidokrafter.-The bone anchoring element primarily loads be- (cortical) -The bone anchoring element provides both the vertical and the horn's compact component. sontal anchoring and is therefore extra resistant to lateral forces.

-Benförankringselementet kan även sättas direkt i tandalveolerna i samband med eller efter extraktion av tän- der för att användas som temporärt eller permanent immedia- timplantat.-The bone anchoring element can also be inserted directly into the dental veins in connection with or after extraction of teeth to be used as a temporary or permanent immedia implant.

-Benförankringselementet kan belastas omedelbart ef- ter insättningen tack vare den förstärkta retentionen i be- net.-The leg anchoring element can be loaded immediately after insertion thanks to the enhanced retention in the leg.

W 15 20 25 30 35 -516 866 011220 E : \PUBLIC\DOC\P\676-032patent .dOC SM/MS Som exempel valda utföranden av uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande med hänvisning till bifo- gade ritningar, på vilka FIG 1 är en sidovy av ett utförande av benförank- ringselementet enligt uppfinningen, FIG 2 är en planvy av benförankringselementet i FIG 1, FIG 3 är en sidovy av ett annat utförande av benför- ankringselementet enligt uppfinningen, FIG 4 är en planvy av benförankringselementet i FIG 3 samt FIG 5-7 är planvyer av tre ytterligare utföranden av benförankringselementet enligt uppfinningen.Exemplary embodiments of the invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which FIG. Fig. 1 is a side view of an embodiment of the leg anchoring element according to the invention, Fig. 2 is a plan view of the bone anchoring element in Fig. 1, Fig. 3 is a side view of another embodiment of the bone anchoring element according to the invention, Fig. 4 is a plan view of the bone anchoring element in Figs. 3 and FIGS. 5-7 are plan views of three further embodiments of the leg anchoring element according to the invention.

Benförankringselementet enligt FIG 1 och 2 innefattar pà känt sätt en skruv 110, som består av ett material, vil- ket har tillräcklig hàllfasthet för att vara permanent im- planterat som förankrihgselement för kronor, broar och pro- teser. Materialet kan utgöras av keram, metall eller plast eller kombinationer därav och kan i sig självt vara biokom- patibelt eller också vara belagt med ett biokompatibelt ma- terial. I ett föredraget utförande är skruven gjord av el- ler belagd med titan. Den har ett skruvgängat parti 111, som skruvas in i ett hàl, vilket borrats i benet, så att skruvens yttre ändyta 112 kommer att ligga ungefärligen i jämnhöjd med eller ett par millimeter ovanför benets yttre yta. Skruven har ett fyrkanthàl eller sexkanthàl eller ock- så en motsvarande tapp i ändytan för ingrepp med en passan- de nyckel, som användes vid iskruvningen av skruven, och har dessutom ett gängat bottenhál för infästningen av ett förlängningsstycke eller en protetisk konstruktion. Sá längt är skruven 110 av i och för sig känt utförande, men detaljutformningen av densamma kan vara annorlunda än som visats här blott som exempel. I FIG 1 och 3 visas den för- sedd med en täckskruv 113, som är fastskruvad i det gängade bottenhàlet i skruven 110. 10 15 20 25 30 011220 E:\PUBLIC\DOC\P\676-032patent.døC SM/MSS 1 6 8 6 6 6 Mellan täckskruven 113 och skruvens 110 ändyta 112 är i FIG 1 fastspända tvà tungor 114, som företrädesvis är formbara medelst lämpligt verktyg för att anpassas till den individuella benkonturen omkring skruven 110. Tungorna kan vara utförda i ett stycke med en platta med centralt hàl, vilken i sin tur är fastspänd mellan täckskruven 113 och skruvens 110 ändyta 112. Tungorna kan också vara infästa mellan ett distansstycke eller en protetisk komponent, som skruvas fast pà skruven 110 i stället för täckskruven 113.The bone anchoring element according to FIGS. 1 and 2 comprises in a known manner a screw 110, which consists of a material which has sufficient strength to be permanently implanted as an anchoring element for crowns, bridges and prostheses. The material can consist of ceramic, metal or plastic or combinations thereof and can in itself be biocompatible or also be coated with a biocompatible material. In a preferred embodiment, the screw is made of or coated with titanium. It has a screw-threaded portion 111, which is screwed into a hole, which is drilled in the bone, so that the outer end surface 112 of the screw will be approximately flush with or a few millimeters above the outer surface of the leg. The screw has a square or hexagonal hole or also a corresponding pin in the end surface for engagement with a suitable key, which is used when screwing in the screw, and also has a threaded bottom hole for attaching an extension piece or a prosthetic construction. This length is the screw 110 of a design known per se, but the detailed design of the same may be different from that shown here only as an example. FIGS. 1 and 3 show it provided with a cover screw 113, which is screwed into the threaded bottom hole in the screw 110. Between the cover screw 113 and the end surface 112 of the screw 110, two tongues 114 are clamped in FIG. with a central hole, which in turn is clamped between the cover screw 113 and the end surface 112 of the screw 110. The tongues can also be fastened between a spacer or a prosthetic component, which is screwed onto the screw 110 instead of the cover screw 113.

Vardera tungan har i sin yttre ände ett hàl 115 för en li- ten skruv 116, som skruvas fast i det kompakta benet. Om skruven har en längd pà 2 - 3 mm, när den inte nämnvärt in i det spongiösa benet. Skruven kan därvid lätt avlägsnas, om tungorna utnyttjas temporärt för att ge stadga át skru- ven 110, innan denna integrerats i benet, för att skruven skall kunna belastas omedelbart efter infästningen. Skru- ven är lämpligen sà utformad, att den hálles kvar i hålet i tungan. Denna kan bestå av en biokompatibel metall eller plast, exempelvis titan, rostfritt stàl, polytetrafluoreten eller dylikt. Även materialet i skruvarna kan varieras fràn metall till plast. Bàde tunga och skruv kan även bestå av bioresorberbar plast, exempelvis polylaktid, polyglykolid eller kombinationer därav. V Utförandet i FIG 1 och 2 är avsett för infästning av tungorna 114 pà ena sidan om skruven 110, medan utförandet i FIG 3 och 4 har två tungor 114 för infästning pà var sin sida om skruven 110. Även utförandena i FIG 5 och 6 är avsedda för ensidig infästning medelst en tunga resp tre tungor, medan utfö- randet enligt FIG 7 innefattar fyra tungor för infästning av tvà pà den ena och tvà på den andra sidan om skruven 110 .Each tongue has at its outer end a hole 115 for a small screw 116, which is screwed into the compact leg. If the screw has a length of 2 - 3 mm, when it does not significantly enter the spongy bone. The screw can then be easily removed, if the tongues are used temporarily to give stability to the screw 110, before this is integrated in the leg, so that the screw can be loaded immediately after the attachment. The screw is suitably designed so that it is retained in the hole in the tongue. This may consist of a biocompatible metal or plastic, for example titanium, stainless steel, polytetrafluoroethylene or the like. The material of the screws can also be varied from metal to plastic. Both tongue and screw can also consist of bioresorbable plastic, for example polylactide, polyglycolide or combinations thereof. The embodiment in Figs. 1 and 2 is intended for fastening the tongues 114 on one side of the screw 110, while the embodiment in Figs. 3 and 4 has two tongues 114 for fastening on each side of the screw 110. The embodiments in Figs. 5 and 6 are also intended for one-sided fastening by means of one tongue and three tongues, respectively, while the embodiment according to Fig. 7 comprises four tongues for fastening two on one and two on the other side of the screw 110.

I det fall att tungorna är individuella, dvs de är inte utförda i ett stycke med varandra, kan deras vinkel- 011220 E:\PUBLIC\DOC\P\676-032patent.dec SM/MS 5 1 6 8 6 6 7 läge avpassas för att tungorna skall ge optimal stabilitet àt skruven 110.In the case that the tongues are individual, ie they are not made in one piece with each other, their angular position can be adjusted. for the tongues to give optimum stability to the screw 110.

Tungorna är visade plattformiga, men de kan också ut- göras av trådar, som infästes i skruven 110 och i benet pà samma sätt som beskrivits beträffande de plattformiga tung- Orna .The tongues are shown to be flat, but they can also be made of wires, which are attached to the screw 110 and to the leg in the same way as described with regard to the flat tongues.

Claims

W U 20 25 30 516 866 8 011220 E: \ PUBLIC \ DOC \ P \ 676 ~ 032patent .dOC SM / MS PATENTKRAV

Bone anchoring elements, in particular for anchoring prosthetic structures or orthodontic appliances for tooth movement, which comprises an implant, intended to be attached to the bone tissue, and for absorbing any laterally acting forces on the bone anchoring element one or more arms laterally projecting from the implant screw in the bone surrounding the implant, characterized in that the arm or arms are attached between the implant and a cover screw, a spacer or a prosthetic component, which is screwed to the implant, and is malleable for adaptation to the bone contour of the implant.

Leg anchoring element according to claim 1, characterized in that the arm or each arm consists of a flat tongue.

Leg anchoring element according to claim 1, characterized in that the arm or each arm consists of a wire.

Leg anchoring element according to one of Claims 1 to 3, characterized in that when several arms are arranged, these are integrated into one unit.

Leg anchoring element according to one of Claims 1 to 4, characterized in that when several arms are arranged, these are separate in relation to one another, so that they can individually change position laterally. 011220 E: \ PUBLIC \ DOC \ P \ 676 ~ 032patent.d0C SM / Mš 5 w 6 8 6 6 9

Leg anchoring element according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the arm resp. the arms are arranged for attachment to the bone tissue on one side of the implant.

Bone anchoring element according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the arms are arranged for attachment to the bone tissue on either side of the implant.