ZAHNIMPLANTAT
Die Erfindung liegt auf dem Gebiete der Medizinaltechnik und betrifft ein dentales Implantatsystem. Das dentale Implantatsystem weist ein Implantat und ein Sekundärteil (auch ,Abutment' genannt) auf, wobei auf das Sekundärteil ein Aufbauelement (,Suprakonstruktion!) aufbaubar ist, welches bspw. eine künstliche Krone bilden kann. Zum Implantatsystem gehören auch eventuell vorhandene systemspezifische Hilfsmittel zum Erstellen eines Modells für den Zahntechniker. Die Erfindung betrifft auch ein Implantat, ein Sekundärteil, ein Laboranalog eines Implantats und ein Positioniertool.
Auf dem Dentalmarkt sind verschiedene Implantatsysteme verfügbar. Sie basieren auf einem Schraubenkörper, auf dem eine künstliche Krone oder eine andere
Suprakonstruktion über ein Sekundärteil aufgebaut wird. Dieses Vorgehen erlaubt, mögliche Fehlstellungen und Achsendivergenzen benachbarter Implantate zu kompensieren. Zudem macht die Verlagerung der Sekundärteilselektion auf einen
Zeitpunkt nach der definitiven Abformung die Lösung des Falles einfacher und versibler.
Unter den am Markt erhältlichen Systemen gibt es Produkte, die ein im Inneren des Implantates vorhandenes Innenpolygon (bspw. ein Hexagon oder ein Octagon) aufweisen, wobei das Sekundärteil ein entsprechendes in das Innenpolygon eingreifendes Aussenpolygon als Führungsfläche aufweist, wodurch die
Winkelposition (d.h. die Position in azimutaler Richtung) des Sekundärteils festgelegt wird.
In der klinischen Anwendung sind jedoch gewisse Probleme mit solchen Systemen zu vermerken: die Positionierung der Sekundärteile gestaltet sich vor allem bei submukosal liegender Implantatschulter schwierig und die Passgenauigkeit der prothetischen Suprakonstruktion zeigt trotz der Verwendung präfabrizierter Komponenten Mängel. Im Labor beansprucht das Ein- und Ausschrauben der Sekundärteile viel Zeit. Auf diese Arbeitsgänge kann jedoch nicht verzichtet werden, sind sie doch Voraussetzung für gute marginale Passung.
Erste Probleme zeigen sich bei der Übertragung der Mundsituation auf ein Meistermodell für den Zahntechniker. Dazu wird ein sogenannter Abformlöffel mit Abformmasse verwendet, welcher dem Patienten in den Mund geführt wird. Bei gewissen Implantatsystemen muss für diesen Abformprozess ein Positioniertool (zum Beispiel ein Positionierzylinder), durch welches die richtige Winkelposition des Implantates von der Mundsituation auf die Modellsituation übertragen wird, relativ tief ins Innenpolygon des Implantates hinuntergreifen. Daher kann die Entnahme der Abformung je nach (Schräg-)Lage des Implantats schwierig sein, und die vollständige Rückstellung des Abformmaterials ist wegen des grossen Verzugs nicht immer gewährleistet. Retentive Stellen bei benachbarten divergierenden Implantaten können bei einer starren Verblockung fast unüberwindlich werden. Auch dürfte die Rückstellung des Abformmaterials wegen des grosseren Verzuges weniger vollständig sein.
Ein zweiter Problemkreis betrifft die Winkel-Positionierung des Laboranalogs im
Modell. Aufgrund der notwendigen Toleranzen zwischen der Polygonkonfiguration des Implantats und des Positioniertools einerseits und jener des Positioniertools und
des Laboranalogs andererseits besteht das Risiko ungewünschter Winkelabweichungen. Dies um so mehr, als die Abweichungen allgemein in Drehrichtung der Schrauben erwartet werden können und sich daher systematisch addieren. Die Rotationsbewegung des Sekundärteils kann vor allem im Laboranalog als Folge eines wiederholten „Ein- und Ausschraubens" der Sekundärteile erheblich sein.
Das Festschrauben der Sekundärteile im Innenkonus der Implantate führt zwar zu einer sehr guten mechanischen Verblockung zwischen Sekundärteil und Implantat (Schraub-Konus- Verbindung), birgt gleichzeitig aber noch weitere Probleme, die sich in mangelnder Präzision niederschlagen. Die Position des Sekundärteils im Laboranalog und im Implantat variiert in Abhängigkeit vom Anzugsmoment. Die Innenkonfigurationen des Laboranlogs und des Implantates sind aufgrund der erwähnten Toleranzen schlecht als Schutz gegen mögliche Rotationsbewegungen des Sekundärteils geeignet. Auch als Positionierhilfe sind sie schwierig zu handhaben, insbesondere wenn die zur Fixierung im Implantat bzw. Laboranalog benötigte Okklusalschraube im Sekundärteil integriert ist.
Die Sekundärteile variieren letztendlich in ihrer vertikalen Ausrichtung und Winkelposition, d.h. sie kommen in unterschiedliche Positionen im Laboranalog und im Implantat zu liegen. Besonders nachteilig wirken sich in diesem Zusammenhang Divergenzen in der Winkelposition aus, insbesondere dann, wenn nicht rotationssymmetrische Sekundärteile verwendet werden. Kronen-Brückenverbände auf abgewinkelten Sekundärteilen werden nur für eine definierte Position der Sekundärteile optimale Passgenauigkeit (passiver Sitz bei gutem Randschluss) erzielen. Werden diese Sekundärteile vom Modell in den Mund übertragen, kommen sie unter Umständen in eine leicht veränderte Position zu liegen (je nach Anzugsmoment), was zu unzureichender Passung führt. Ehemals leicht gängige Suprakonstruktionen auf dem Modell klemmen auf den Sekundärteilen im Mund; der
Randschluss kann zuweilen - wenn überhaupt - nur über eine Presspassung erreicht werden. Eine vorhersagbare Präzision scheint demzufolge nicht möglich. Der vermeintliche Vorteil, die Sekundärteilselektion auf den Zeitpunkt nach der definitiven Abformung zu verlagern, entpuppt sich aufgrund der 5 Übertragungsproblematik als Nachteil des Systems.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Implantatsystem und die entsprechenden Einzelteile zur Verfügung zu stellen, welche Nachteile des Standes der Technik überwinden und insbesondere eine genaue Übertragung der Implantat- Position von der Mundsituation auf das Modell ermöglichen.
10. Diese Aufgabe wird von der Erfindung gelöst, wie sie in den Patentansprüchen definiert ist.
Das dentale Implantatsystem weist ein Implantat und ein Sekundärteil auf, welches am Implantat drehfest befestigbar ist, und auf welches eine Suprakonstruktion aufbaubar ist. Zusätzlich ist ein Positioniertool vorhanden, um die Position des
15 Implantats im Mund des Patienten auf ein Modell zu übertragen. Das Implantat weist eine von einer koronalen Stirnseite nach innen ragende Vertiefung auf, in welche ein apikales Ende des Positioniertools einführbar ist. Es zeichnet sich dadurch aus, dass in der Vertiefung Nuten oder Nocken ausgebildet sind, welche zusammen mit entsprechenden Nocken bzw. Nuten des in die Vertiefung eingeführten apikalen
20 Endes des Positioniertools eine bezüglich Drehungen des Positioniertools um eine Implantatachse stabile Verriegelung bilden.
Gemäss der Erfindung besitzt das Implantat in der Vertiefung (d.h. dem Innentrichter) Nuten (sie können als beliebig geformte Führungsrillen ausgebildet
sein) oder Nocken, welche mit entsprechenden Nocken bzw. Nuten des Sekundärteils zusammenwirken und eine Positionierhilfe und einen Schutz gegen Verdrehungen bilden. Vorzugsweise befinden sich diese Nuten bzw. Nocken gerade anschliessend an die koronale Stirnseite des Implantats, d.h. sie befinden sich im Bereich des Überganges zwischen einer gegebenenfalls vorhandenen Implantatschulter und dem Innentrichter.
„Im Bereich des Überganges" heisst für Nuten, dass sie direkt an den Übergang zur Implantatschulter anschliessen, im Falle von Nocken höchstens ca. 2 mm, vorzusweise höchstens 1 mm vom Übergang entfernt sind.
Die „Nocken" können eine beliebige Form haben, solange sie in die Nuten einführbar sind und bis auf Toleranzen deren Breite haben. Bevorzugt ist eine länglich-rechteckige Form, so dass die Nut-Nocken-Verbindung quasi eine Nut- Feder-Verbindung ist.
Aufgrund der erfindungsgemässen Konstruktion ist nicht nötig, dass ein Positioniertool bei der Abformung tief in das Implantat eingreifen muss; vielmehr muss es nur wenig, vorzugsweise nur 1.5 mm, beispielsweise höchstens 1 mm in den Innentrichter hineinragen. Das bedeutet eine wesentliche Vereinfachung des Abformprozesses und eine Erhöhung von dessen Zuverlässigkeit, insbesondere bei nicht parallelen Positionen von mehreren Implantaten. Ausserdem ist ein präziserer Schutz gegen Verdrehungen möglich, als dies beim Eingreifen eines Aussenpolygons in ein Innenpolygon der Fall ist. Das Entkoppeln der Positoniermittel von den Fixiermitteln bringt auch zusätzliche Möglichkeiten bei der Gestaltung des Implantatsystems. Als weiterer wesentlicher Vorteil ergibt sich, dass die Positionierhilfen von aussen sichtbar sind. Die Trennung von Nocken- bzw.
Nutensystem und dem Innenpolygon ermöglicht daher eine visuelle Kontrolle bei der Insertion des Positioniertools und der Sekundärteile.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform entspricht die Anzahl der Rillen im Implantat bzw. im Sekundärteil der Anzahl Flächen des Polygons (bspw. 8 für ein Octagon) oder ist ein ganzzahliges Vielfaches oder ein Bruchteil der Anzahl Flächen. Vorzugsweise entspricht die Anzahl der Nocken derjenigen der Rillen oder ist ein Bruchteil dieser Anzahl (bspw. 2 oder 4 bei 8 Rillen).
Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Positioniertool für die Übertragung aufs Modell - auch dieses Werkzeug besitzt selbstverständlich wie das Sekundärteil Nocken bzw. Rillen — aus Metall gefertigt, wodurch die Präzision gesteigert wird.
Im Folgenden werden Produkte gemäss dem Stand der Technik sowie Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen genauer beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. Ia und Ib je ein Implantat bzw. das Laboranalog zum Implantat gemäss dem Stand der Technik zusammen mit einem zugehörigen Positioniertool und eine Abformkappe mit Schnappmechanismus.
- Fig. 2a und 2b das Problem der schlecht definierten Winkelposition, wie es sich zwischen Implantat bzw. Laboranalog und Sekundärteil bzw. Positioniertool ergibt.
Fig. 3a und 3b je ein Implantat bzw. ein Laboranalog zum Implantat gemäss der Erfindung zusammen mit einem zugehörigen Positioniertool und eine Abformkappe mit Schnappmechanismus
- Fig. 4a bis 4c je ein Implantat-Laboranalog gemäss der Erfindung zusammen mit den drei Versionen eines Sekundärteils gemäss der Erfindung.
Das Implantat 1 gemäss Fig. 1 entspricht einem am Markt erhältlichen Produkt. Es besitzt einen als Schraube ausgebildeten apikalen Bereich 1.1 und einen koronalen Bereich 1.2 und ist an seiner Mantelfläche osseointegrativ ausgebildet. An seiner koronalen Stirnseite besitzt das Implantat eine Schulterfläche 1.3. Von der koronalen Stirnseite nach innen ist ein Innentrichter ausgebildet, welcher anschliessend an einen zylindrischen oder konischen Abschnitt 1.4 ein Innen-Polygon 1.5, nämlich ein Innen-Octagon bildet. Apikal vom Innen-Polygon 1.5 weist das Implantat noch ein in der Zeichnung nicht mehr sichtbares Innengewinde auf, in welches eine Okklusalschraube zur Befestigung eines Sekundärteils eingebracht werden kann. Das Implantat ist beispielsweise aus Titan oder aus einer Titanlegierung gefertigt.
Ein Positioniertool 3 besteht aus Kunststoff und hat eine zylindrische Form. Es besitzt ein in das Innen-Polygon 1.5 des Implantats passendes apikales Aussen- Polyogon 3.1 sowie ein weiteres Aussen-Polygon 3.2 für die drehfeste Verankerung des Positioniertools im Abdruck beim Transfer der Implantat-Winkelposition auf ein Modell. Anhand des Modells kann ein Zahntechniker ggf. zusammen mit dem Zahnarzt das passende Sekundärteil aus einer Auswahl von Sekundärteilen auswählen sowie eine Suprakonstruktion anfertigen. Für die Fertigung des Modells wird zunächst ein Abdruck der Mundsituation gefertigt. Zu diesem Zweck wird das Positioniertool 3 so weit in den Implantat-Innentrichter eingeführt, bis das apikale Aussen-Polygon in das Innenpolygon des Implantats eingreift. Dabei ist es von einer
Abformkappe 4 geführt, die durch einen Schnappmechanismus auf der Implantatschulter befestigbar ist. Die Abformkappe und das Postioniertool sind Positionierwerkzeuge. Bei der Herstellung des Modells aus dem Abdruck durch erneute Replikation wird durch das Positioniertool 3 die Drehwinkelposition des Implantat-Laboranalogs 5 definiert, welches einen im Aufbau dem Implantat entsprechenden Innentrichter mit einem Innenpolygon 5.5 aufweist. Die Abformkappe dient der Definition der vertikalen Position beim Abformprozess und wird für die korrekte Übertragung derselben von der Mundsituation auf das Modell und für die Wiedergabe der Implantatschulterposition benötigt.
Das vorstehend bereits erwähnte Problem der ungenügenden Definition der Winkelposition und des Verkantens ist in Fig. 2a und Fig. 2b illustriert. Die Drehposition des Positioniertools 3 relativ zum Implantat 1 und zum Laboranalog 5 (in der Darstellung in der Figur bezeichnen das Element 1, 5 sowohl das Implantat als auch das Laboranalog) kann um einen beträchtlichen Wert variieren, wie das der Unterschied zwischen der Sollposition von Fig. 2a und der verkanteten Position von Fig. 2b zeigt. Dieselbe Ungenauigkeit ergibt sich auch zwischen Laboranalog 5/Implantat 1 und Sekundärteil 2 bei der Arbeit im Labor bzw. in der Klinik beim befestigen des Sekundärteils am Implantat des Patienten (d.h. in der Figur stellt das Element 3, 2 nebst dem Positioniertool auch das Sekundärteil im Schnitt dar). Insgesamt kann sich die gezeichnete Ungenauigkeit also vervierfachen; dies um so mehr als eine Abweichung von der Sollposition im Allgemeinen in Schrauben- Drehrichtung 6 beobachtet werden wird.
Fig. 3a zeigt ein Implantat 11 gemäss der Erfindung, wobei die Bezugszeichen 11.1, 11.2, 11.3, und 11.5 analog zum Implantat gemäss Fig. Ia den apikalen Bereich, den koronalen Bereich, die Schulterfläche und ein Innen-Polygon zeigen. Das Material des Implantats sowie die osseointegrative Oberfläche können gleich gewählt sein wie beim bekannten Implantat. Im Unterschied zum Stand der Technik besitzt das
Implantat am koronalen Ende des Innentrichters, also im Bereich des Übergangs zwischen der Schulterfläche 11.3 und dem Innentrichter und anschliessend an die Schulterfläche 11.3 mehrere in axialer Richtung verlaufende Nuten 11.6 oder Rillen. In der gezeichneten Ausführungsform verläuft die den Innentrichter begrenzende Fläche im Bereich der Nuten 11.6 leicht konisch, sie könnte aber ebenso gut zylindrisch oder zylindrisch und konisch verlaufen. Das Positioniertool 13 besitzt im Gegensatz zum Positioniertool für Implantatsysteme gemäss dem Stand der Technik keinen ins Innere des Innentrichters einzuführenden Teil, sondern stirnseitig am apikalen Ende auf seiner Mantelfläche angeordnete Nocken 13.6, die in die Nuten des Implantats einführbar sind. Dabei muss nicht jeder Nut ein Nocken des Positioniertools entsprechen; in der gezeichneten Ausführungsform besitzt das Werkzeug lediglich vier Nocken wohingegen acht Nuten im Implantat vorhanden sind.
Die Nocken und Nuten haben die Funktion, die Winkelposition (d.h. die azimutale Position) des Positioniertools relativ zum Innenpolygon des Implantats bzw. zum
Innenpolygon des Laboranalogs festzulegen. Sie ermöglichen auch, dass das
Positioniertool beim Abformprozess nur wenig, bspw. nicht mehr als einen
Millimeter in das Implantat extendieren (d.h. eingeführt werden) muss, bis es an einer Anschlagfläche der Abformkappe ansteht. Die Tiefe der Nuten soll so eingestellt sein, dass das Einsinken des Sekundärteils ins Implantat nicht durch die
Nutentiefe beschränkt wird.
Durch das nur geringe Extendieren des Positioniertools ins Implantat werden wie bereits erwähnt gewichtige Nachteile des Standes der Technik beseitigt.
Zur Optimierung der Präzision kann das Positioniertool oder mindestens sein apikales Ende anstatt aus Kunststoff aus Metall gefertigt sein, beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.
Anstelle einer Abformkappe 14 mit Schnappmechanismus sind auch geschraubte Versionen möglich. Solche sind beispielsweise metallisch mit integrierter Positionierschraube, die ins Innengewinde des Implantates 11 eingeschraubt wird.
In Fig. 3b sind - entsprechend Fig. Ib - das Positioniertool 13 und die Abformkappe 14 zusammen mit dem Laboranalog 15 mit Innenpolygon 15.5 gezeichnet. Wie das Implantat besitzt auch das Laboranalog 15 Nuten 15.6 zur Führung der Nocken 13.6 des Positioniertools.
Fig. 4a, 4b und 4c zeigen drei Versionen von Sekundärteilen 12, 12', 12", die jeweils in Laboranalogen 15 des erfindungsgemässen Implantats positioniert sind. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzen die Sekundärteile Nocken 12.6, 12.6', 12.6", die in Nuten 15.6 (bzw. 11.6) des Laboranalogs 15 (bzw. Implantats) eingreifen, wenn das Sekundärteil in seiner Endposition ist, in welcher Führungsflächen 12.5, 12.5', 12.5" in den Innentrichter des Implantats hineinragen. Aufgrund der Nocken und Nuten ist die azimutale Position viel besser definiert als beim Stand der Technik (die Wahl eines viel kleineren Spiels ist möglich), und der Drehschutz ist wirkungsvoller.
Neben dem Vorteil der präzisen Abformurig und Positionsdefinition bietet das beschriebene Nocken- und Nutensystem auch eine vereinfachte Handhabung bei der Positionierung der Sekundärteile. Einschubrichtung und Position sind von Auge erkennbar.
Besonders kritisch und wichtig ist die azimutale Positionierung natürlich in den Ausführungsformen mit gegenüber der Implantatachse abgewinkeltem Sekundärteil wie in Fig. 4b und Fig. 4c, bei denen die Einheit Implantat-Sekundärteil in seiner äusseren Form nicht rotationssymmetrisch ist.
Das in den Zeichnungen Gezeigte ist bloss eine von vielen Lösungen gemäss dem Erfindungsgedanken. Folgende Änderungen sind beispielsweise möglich:
Die Nuten und Nocken können vertauscht sein, d.h. das Implantat und das Laboranalog können Nocken aufweisen, wobei dann das Positioniertool und das Sekundärteil entsprechende Nuten besitzen
- In Ausführungsformen, in welchen das Implantat und das Laboranalog Nuten aufweisen, muss das Sekundärteil nicht unbedingt entsprechende Nocken besitzen - obwohl das klar bevorzugt wird - sondern kann im Gegensatz zum Positioniertool eventuell auch lediglich über die Polygonflächen positioniert werden.
- In den Ausführungsformen, in denen auch das Sekundärteil Nocken besitzt, können die Polygonflächen im Innentrichter von Implantat und Laboranalog sowie auf Aussenflächen des Sekundärteils auch ganz entfallen und bspw. durch eine konische oder zylindrische Partie ersetzt werden.
- Die beschriebenen Materialien können ersetzt werden. Das Positioniertool kann anstelle von Metall auch aus einem hochwertigen Kunststoff gefertigt sein.