WO2007006258A1 - Fräsvorrichtung zur entnahme von gewebe um ein implantat und bohrschablone - Google Patents

Fräsvorrichtung zur entnahme von gewebe um ein implantat und bohrschablone Download PDF

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WO2007006258A1
WO2007006258A1 PCT/DE2006/001127 DE2006001127W WO2007006258A1 WO 2007006258 A1 WO2007006258 A1 WO 2007006258A1 DE 2006001127 W DE2006001127 W DE 2006001127W WO 2007006258 A1 WO2007006258 A1 WO 2007006258A1
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implant
guide means
milling
replacement structure
cutting
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PCT/DE2006/001127
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Jörg MEYLE
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Justus-Liebig-Universität Giessen
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    • A61C8/0089—Implanting tools or instruments
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/16—Bone cutting, breaking or removal means other than saws, e.g. Osteoclasts; Drills or chisels for bones; Trepans
    • A61B17/17—Guides or aligning means for drills, mills, pins or wires
    • A61B17/1739—Guides or aligning means for drills, mills, pins or wires specially adapted for particular parts of the body
    • A61B17/176—Guides or aligning means for drills, mills, pins or wires specially adapted for particular parts of the body for the jaw
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    • A61B17/16—Bone cutting, breaking or removal means other than saws, e.g. Osteoclasts; Drills or chisels for bones; Trepans
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    • A61C1/00—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
    • A61C1/08—Machine parts specially adapted for dentistry
    • A61C1/082—Positioning or guiding, e.g. of drills
    • A61C1/084—Positioning or guiding, e.g. of drills of implanting tools

Definitions

  • Milling device for removing tissue around an implant and a drilling template
  • the present invention relates to a device and a method for the reconstruction of peri-implant bone defects in patients with implants, in particular implants, which at least partially protrude from bone parts, such as dental implants.
  • implants in particular implants, which at least partially protrude from bone parts, such as dental implants.
  • patients are understood to mean all living beings which, in principle, can carry implants, in particular dental implants.
  • an implant In dental implants, an implant is anchored in the bone crest of patients.
  • the implant usually consists of a cylindrical body, which externally (for anchoring in the bone) usually carries an external thread and tapers. At the opposite end, i. In the following discussion above, a tooth crown or other structure is then applied to the mostly cylindrical body.
  • the cylindrical body has a recess at the top, i. it is made up like a hollow cylinder, (see Fig. 1).
  • the object of the present invention is therefore to provide a device and a method for achieving this object.
  • the core of the invention is the experimental result obtained in some experiments that the reosseointegration is particularly successful if the damaged area around the implant is first defined and completely removed, and then in the remote area a replacement structure, especially with respect to the implant, is introduced becomes.
  • This replacement structure is preferably a bone slice obtained by autologous bone grafting, if possible with a structure which corresponds to the structure of the region to be replaced.
  • the replacement structure in the form of the bone slice should be constructed of such a bone material that corresponds to the structure of the alveolar ridge around the implant.
  • the replacement structure can also be of an artificial nature, for example replacement bone obtained by tissue engineering.
  • the device according to the invention is characterized by guide means, which are designed and cooperate with the implant, that the milling device according to the invention is guided or positioned in relation to the longitudinal axis of the implant, that the movement of the cutting elements of the milling device defined in relation to the longitudinal axis of the implant to be led.
  • the guide means must be centrally located in the center of the milling device or in the center of the cutting elements.
  • the core of the method according to the invention for improving the reosseointegration forms the examination result that replacement structures fitting as closely as possible or even under tension on an implant provide the fastest and / or safest or / and most comprehensive reosseointegration of implants, in particular dental implants.
  • the contaminated area Prior to installation, the contaminated area must be cleaned and disinfected.
  • reosseointegration-promoting materials may also be introduced in the area previously removed.
  • the fixing means may be similar to a screw with such a mother having a larger circumference, than that of the outer circumference of the implant.
  • the fixing means can also be designed to be fastened to the implant with a clamping seat or with a screw, for example a grub screw or other detachable connections.
  • fixative most preferably made of biodegradable material.
  • the connection with the implant can also be designed as a biodegradable bond. Suitable adhesives or materials are known from surgery, eg in the form of biodegradable threads etc. After insertion of the replacement structure, it is preferably covered with tissue of the patient.
  • the device according to the invention is preferably used, since this ensures the exact preparation around the implant.
  • a milling or drilling template according to the invention is preferably used, which i) has a pad for supporting the replacement structure on a substrate, ii) fixing means, preferably in the form of punches and screws or screw clamps for connecting the stamp with the pad, having clamped the replacement structure, Ni) the access for the inventive milling device and / or, in particular in the case of an annular disc as a replacement structure, the access for a twist drill and a trepan milling machine for removal of the inner
  • the pad for supporting the replacement structure according to the invention is designed so that at least a portion of
  • Rotating the guide means in the pad undergoes a fixation within the pad.
  • a twist drill with stop is used, wherein the milling or drilling template is designed so that the stop of the twist drill by abutting the fixing means of the template, the depth of depression of the Spiral drill bounded in the template.
  • a twist drill is used which has a smaller outer diameter than the outer diameter of the implant.
  • the replacement structure is roughly fixed on the base by the fixing means of the template and subsequently the second guide means used to remove the inner region of the replacement structure and thus to give a guide for the milling device according to the invention in the subsequent operation of the outer boundary of the replacement structure.
  • the second guide means is to be selected with smaller outer dimensions, as it corresponds to the outer circumference of the implant.
  • second guide means a particularly good guide for the subsequent use of the milling device according to the invention, that is second guide means preferably to lead into the pad, so that it undergoes a further fixation there.
  • the second fixing means for this purpose in the outer region of the cutting device or about an external thread, which is preferably designed so that it rotates in the replacement structure and most preferably, even in the base of the drilling template and with sufficiently far propulsion another Fixation of the replacement structure on the pad and on the guide means allows.
  • the second guide means provides an even more accurate guidance of the milling device according to the invention, in particular for the subsequent operation of limiting the outer circumference of the replacement structure.
  • FIG. 1 the situation of an implant (1) with a recess (1a), which is arranged in a ridge (3) of a patient, wherein two damaged areas 2, 2 ' are arranged around the implant,
  • Fig. 2 the situation after removal of the damaged area and
  • Fig. 3a, b a first embodiment of the invention
  • Fig. 4a, b a second embodiment of the device according to the invention in a sectional view
  • Fig. 5 the situation of a severely damaged area to a
  • Implant area around, wherein the alveolar ridge has already been degraded and wide, upper areas of the implant are already exposed unprotected 6a, b, c: a further embodiment of the device according to the invention in a sectional view
  • Fig. 7a, b a sequence of the method for applying the device according to the invention in a sectional view
  • Fig. 8a, b, c further embodiments of the device according to the invention in Sectional view
  • Fig. 9 the drilling template according to the invention in a sectional view.
  • the milling device has in the simplest embodiment, a guide means (21), which -in the case of an implant (1) with a recess (1a) in the upper area- has approximately the shape of a pin.
  • the guide means is designed as a cylindrical pin.
  • the device has a neck for attachment of a drive device and in the lower area a milling / cutting area or an area with milling / cutting means (22) is provided.
  • the guide means is integral with the remainder of the milling device, having a circular milling edge of cutting or milling elements.
  • the guide means (21) engages with rotating guide of the milling device into the interior of a mostly open top implant.
  • the milling / cutting means (22) may be directed inwardly as in Fig. 3a and have inwardly and / or outwardly directed cutting edges.
  • Fig. 3b shows an embodiment in which the milling / cutting means inclined and / or protrude beyond the area outer region of the other parts of the milling device.
  • Fig. 4a, b show further embodiments of the device, wherein Fig. 4a shows an example in which the milling device is made in two parts, wherein the guide means (21) turn in the upper end of a but now with Internal thread executed implant engages with an external thread provided on the guide means.
  • the guide means (21) has inside a rotatably mounted in a bearing pin.
  • the guide means is, as shown in Fig. 4a screwed under left turn into the implant.
  • the second part of the guide means (25) is designed so that this can subsequently be guided with the remaining components of the milling device via the pin of the guide means (21).
  • Fig. 4b shows a further embodiment in which the second part of the guide means (25) is rotatably connected by a thread with the pin of the first part (21). This improves the leadership.
  • the outer area around the pin, which carries the bearing for the pin, serves as a stop for limiting the penetration depth. By adding nuts or washers (not shown) in the area above the bearing, the stop height can be varied.
  • a combination of the guide means 21 of FIG. 4a with the guide means of FIG. 3b can also be provided.
  • the bearing can also be provided above or outside the upper recess of the implant (1a).
  • FIG. 5 shows a situation in which a large part of the upper area around the implant has been damaged so that large parts of the upper implant surface are unprotected.
  • the outer bony area around the implant is so far damaged that it is to be feared that the implant is too loosened when guiding the milling device.
  • the guide means of the milling device according to the invention is designed in two parts.
  • the first part (21) is designed in such a way that, in interaction with the implant, it is either inserted into this or / and not drawn in, surrounding it partially in the upper region, essentially as a mere positioning element for the second Part (25) is used.
  • the second part (25) is designed so that it at the top of a, the first part of the guide means at least partially encompassing part and has a substantially cylindrical cutting body in the lower region. If the upper portion of the second part of the guide means is rotated, the cutting body moves to form a solid anchoring -ver-provided anchoring means (23), such as by thread-like cutting edges in the réelle Scheme- of the cutting means in the bone surrounding the implant area. After sufficiently deep and / or fixed anchoring, the first part of the guide means, which interacts with the implant for positioning the second part of the guide means, can be removed for all further working steps, as indicated in FIG. 6a.
  • the further working steps which essentially relate to the removal of the damaged bone parts in the region around the implant, essentially do not transmit any further mechanical effects to the implant.
  • the second part of the guide means with the cutting means is formed so that after removal of the cutting means -as by rotation of the cutting means in the direction other than the anchoring- as little bone material remains in the region between the anchoring position of the second part of the guide means and the implant. Therefore, the inner dimensions of the cutting means region of the second part of the guide means should substantially correspond to the outer dimensions of the implant.
  • the second part of the guide means has approximately in the upper region further guide means (27), for example in the form of a hollow cylinder, for guiding the remainder (26) of the milling device according to the invention.
  • Fig. 6b and 6c shows a further embodiment in which the region of the guide means 25, which surrounds the guide means 21 is releasably connected-approximately by a thread-with the rest of the guide means (25).
  • Embodiment has advantages in the event that the guide means (21) can not be removed and by the subsequent steps of the removal In the damaged area around the implant, excessive mechanical loads are transmitted to the means (21) and / or the implant.
  • the area of the guide means (25) can be exchanged around the means (21) and replaced by one which reduces the interaction with the guide means (21), such as providing a further opening for the guide means (21) is.
  • Fig. 7a shows in the sequence a), b) and c) as successively introduced the guide means (21), the second guide means (25) screwed in and subsequently the first guide means (21) is removed.
  • Fig. 7b shows the further steps d), e) and f), i. the attachment of the remainder of the milling device (26) under the guidance of the second guide means (25), the removal e) after the removal of the damaged areas by the milling device and the removal f) of the second guide means (25), each with the correct direction of rotation note that the means (25) for guiding the milling device will not be removed too early.
  • Fig. 8a shows a further, advantageous embodiment of the second guide means (25).
  • the guide means without external anchoring means (23) is designed so that the milling device
  • FIG. 8 b and c show further embodiments of the cutting means (22) in the form of the wall of the milling device (26) outstanding and outwardly inclined cutting / milling or in a simple tapered shape.
  • Fig. 9 shows a drilling template for use with a conventional (shown) or the milling device according to the invention.
  • a particularly preferred embodiment of the milling device in the upper area a stop (not shown), which causes a limitation of the penetration depth into the drilling template and thus into the starting structure for the replacement structure.
  • the outer diameter of the milling device according to the invention should be chosen slightly smaller than the outer diameter of the implant, so that the replacement structure exerts stress on the surface of the implant.
  • the use of the milling device according to the invention with anchoring means has the advantage that with sufficiently deep anchoring of the guide means (25) in the starting structure of the replacement structure and beyond in the pad (41) of the template (40), a particularly accurate fixation of the replacement structure takes place.
  • the subsequent operation of limiting the outer circumference of the starting structure is then carried out under approximately the same guiding or positioning conditions as the removal of the damaged area around the implant, whereby a particularly high precision is achieved.
  • a second guide means (25) comprises a cylindrical guide means with cutting / milling and / or anchoring means
  • the rest of the device (26) according to the invention is preferably designed such that the circumferential line of the cutting / milling elements of the device (26) corresponds to the peripheral line of the damaged area.
  • the cutting / milling elements have their own, associated with these drives.
  • the guiding means (21) for use in or on the implant can be designed so that it can accommodate fixation means (12) for the replacement structure after introduction of the replacement structure, the latter preferably of material containing biodegradable material and are particularly preferably made so that the fixing means (12) vertically, approximately parallel to the longitudinal axis of the implant, pressure on the replacement structure exerts.
  • fixation means (12) for the replacement structure preferably of material containing biodegradable material and are particularly preferably made so that the fixing means (12) vertically, approximately parallel to the longitudinal axis of the implant, pressure on the replacement structure exerts.
  • the means designated here as the second guide means (25) can also be used as such as a milling device, as shown in FIGS. 3a, b and 4a, b.
  • milling device described here can be used advantageously with guide means (21, 25, 26) for non-rotationally symmetrical implants in the sense of the task.
  • I 1 Replacement structure usually in the form of a bone ring
  • fixative for replacement structure e.g. in the form of a screw
  • anchoring means approximately in the form of cutting edges of a thread

Abstract

Es wird eine Fräsvorrichtung und ein Verfahren zur Verbesserung der Reosseointegration von oder der Behandlung von Knochenbereichen um Implantate, vorzugsweise Zahnimplantate, herum vorgestellt. Den Kern der erfindungsgemäßen Fräsvorrichtung und des Verfahrens bildet die Erkenntnis, dass die Reosseointegration dann besonders beschleunigt abläuft, wenn die Präparation des geschädigten Bereiches um das Implantat herum durch eine durch das Implantat selber geführte oder in exakter Relation zu diesem positionierte Fräsvorrichtung erfolgt.

Description

FRÄSVORRICHTUNG ZUR ENTNAHME VON GEWEBE UM EIN IMPLANTATE UND BOHRSCHABLONE
Erfindung betreffend Implantate
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Rekonstruktion von periimplantären Knochendefekten bei Patienten mit Implantaten, insbesondere Implantaten, welchen zumindest teilweise aus Knochteilen herausragen, wie Zahnimplantaten. Unter Patienten werden im Folgenden alle Lebewesen verstanden, welche prinzipiell Implantate, insbesondere Zahnimplantate tragen können.
Stand der Technik
Bei Zahnimplantaten wird ein Implantat im Knochenkamm von Patienten verankert. Das Implantat besteht meist aus einem zylinderförmigen Körper, welcher aussen (zur Verankerung im Knochen) meist ein Aussengewinde trägt und spitz zuläuft. Am gegenüberliegenden Ende, d.h. in der folgenden Betrachtung oben wird dann eine Zahnkrone oder ein anderer Aufbau auf dem meist zylinderförmigen Körper aufgebracht. Der zylinderförmige Körper weist dazu oben ein Ausnehmung auf, d.h. er ist oben wie ein Hohlzylinder gefertigt, (siehe Fig. 1 ).
Nach der Implantation von Zahnimplantaten, wobei diese Technik seit ca. 20 Jahren bekannt ist und seit ca. 10 Jahren verstärkt eingesetzt wird, treten nun in der zahnärztlichen Praxis verstärkt solche Probleme auf, welche meist mit der Kontamination der Implantatoberfläche, z.B. durch bakteriellen Befall der Implantatoberfläche, zusammenhängen. Die Kontamination der Implantatoberfläche kann dabei schon beim Einsetzen des Implantates oder nachträglich durch Kontamination des zwischen Implantat und umgebenden Knochenbereich befindlichen Spaltes erfolgt sein. Insbesondere bakterielle Plaque, wie sie aus den Mundhöhlen von Menschen und Tieren bekannt ist, führt über eine Periimplantitis zum Abbau des Knochenbereiches um das Implantat herum. Der Verlust dieses Knochenbereiches gefährdet dann in der Folge die Stabilität des Implantates und führt -aufgrund der freigelegten Bereiche des Implantates- meist zu weiterer Kontamination der Implantatoberfläche. Der Verlust dieses Knochenbereiches um das Implantat herum kann aber auch durch andere Ursachen, wie Unfälle hervorgerufen werden.
Nachteile im Stand der Technik
Im Stand der Technik wurde zur Vermeidung eines Verlustes des Implantates oder zur Vermeidung der Wiedereinsetzung (mit damit einhergehendem Verlust von gesundem Knochengewebe) bislang versucht, durch verschiedenste Verfahren, z.B. durch gesteuerte Knochenregeneration, die Reosseointegration, d.h. die
Wiederansiedlung von Knochengewebe in den zuvor verlorenen Knochenbereich um das Implantat herum, durchzuführen. Dies ist bis heute in keinem bekannten Fall nachweislich voll befriedigend gelungen.
Zur Zeit werden auch Verfahren erprobt, Teile von Materialien, meist Knochenteile, ähnlicher Struktur um ein Implantat herum anzuordnen und meist mit Weichgewebe Membranen, Folien oder anderen HilfsVorrichtungen zu fixieren, um so den Knochenaufbau um ein Implantat herum zu realisieren. Der Nachteil dieser Verfahren besteht darin, dass mehrere Schritte und damit meist schmerzhafte Behandlungsschritte notwendig sind und der Knochenaufbau oft gar nicht oder nur sehr langsam erfolgt.
Aufgabe
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe anzugeben. Lösung der Aufgabe
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Vorsehung einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und eines Verfahrens gemäß Anspruch 12 und 13.
Den Kern der Erfindung bildet das in einigen Versuchen gewonnene Versuchsergebnis, dass die Reosseointegration dann besonders erfolgreich verläuft, wenn zunächst der geschädigte Bereich um das Implantat herum definiert und vollständig entfernt wird und in dem entfernten Bereich anschließend eine, besonders zum Implantat hin, formschlüssige Ersatzstruktur eingebracht wird.
Diese Ersatzstruktur ist bevorzugt eine durch autologe Knochentransplantation gewonnene Knochenscheibe, möglichst mit einer Struktur, welcher der Struktur des zu ersetzenden Bereiches entspricht. Im Falle eines Zahnimplantates also, sollte die Ersatzstruktur in Form der Knochenscheibe also aus einem solchen Knochenmaterial aufgebaut sein, welches der Struktur des Kieferkammes um das Implantat herum entspricht. Die Ersatzstruktur kann dabei natürlich auch künstlicher Art, etwa durch Tissue Engineering gewonnener Ersatzknochen, sein.
Um die definierte und möglichst vollständige Entfernung des geschädigten Bereiches um das Implantat herum sicher zu stellen, hat es sich als besonders nützlich erwiesen, eine erfindungsgemäße Fräsvorrichtung zu verwenden, welche in einer ihrer Ausführungsformen grob einer Trepanfräse ähnelt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dabei durch Führungsmittel gekennzeichnet, welche so ausgeführt sind und so mit dem Implantat zusammenwirken, dass die erfindungsgemäße Fräsvorrichtung so in Relation zur Längsachse des Implantates geführt oder positioniert wird, dass die Bewegung der Fräselemente der Fräsvorrichtung definiert in Relation zur Längsachse des Implantats geführt wird. Die Führungsmittel müssen dabei zentral im Mittelpunkt der Fräsvorrichtung oder im Mittelpunkt der Fräselemente angeordnet sein.
So wird gewährleistet, dass die erfindungsgemäße Fräsvorrichtung eine exakte und in Relation zum Implantat fest definierte Bearbeitung oder/und Entnahme des gewünschten Bereiches um das Implantat herum ermöglicht. Nur so ist gewährleistet, dass nachfolgend eingesetzte Ersatzstrukturen exakt an der äußeren Oberfläche des Implantates anliegen, was für eine schnelle Reosseointegration des Implantates -wie die der Erfindung zugrundeliegenden Untersuchungen zeigen- absolut notwendig ist.
Den Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verbesserung der Reosseointegration bildet das Untersuchungsergebnis, dass möglichst eng oder gar unter Spannung an einem Implantat anliegende Ersatzstrukturen die schnellste oder/und sicherste oder/und umfassendste Reosseointegration von Implantaten, insbesondere Zahnimplantaten liefern.
Dazu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die folgenden, prinzipiellen Schritte durchzuführen: a) Entnahme eines Knochenbereiches um das Implantat herum, vorzugsweise unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung b) Entnahme einer diesem Bereich ähnlichen Ersatzstruktur, vorzugsweise aus demselben Patienten oder Auswahl einer der Struktur um das Implantat ähnlichen Ersatzstruktur aus den an sich oder aus dem Bereich des Tissue Engineering, bekannten Ersatzstrukturen c) Präparation einer um das Implantat herum passenden Struktur, vorzugseiner ringförmigen Struktur aus dieser Ersatzstruktur, vorzugsweise ausserhalb des Patientenkörpers, d) Einsetzung der Ersatzstruktur, vorzugsweise einer ringförmigen Ersatzstruktur und vorzugsweise vollumfänglich rund um das Implantat herum.
Vor der Einsetzung muß der kontaminierte Bereich gereinigt und desinfiziert werden.
Vor dem Vorgang des Einsetzens oder mit dem Vorgang des Einsetzens können auch die Reosseointegration fördernde Materialien im Bereich der zuvor entnommenen Bereiche eingeführt werden. Um eine gewisse Fixierung der Ersatzstruktur am Untergrund nach dem Einsetzen zu erreichen, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn an oder/und in dem Implantat befestigtes Fixierungsmittel vorgesehen ist, welches über die äußeren Abmessungen des Implantates herausragt und Druck auf die Ersatzstruktur von oben ausübt. Im Falle, dass das Implantat ein Innengewinde aufweist, kann das Fixierungsmittel ähnlich einer Schraube mit einer solchen Mutter ausgeführt sein, welche einen größeren Umfang aufweist, als der des äußeren Umfangs des Implantats. Das Fixierungsmittel kann aber auch mit einem Klemmsitz oder mit einer Schraube, z.B. einer Madenschraube oder anderen lösbaren Verbindungen am Implantat befestigbar ausgeführt sein. Schließlich ist das Fixierungsmittel, besonders bevorzugt aus bioabbaubarem Material ausgeführt. Die Verbindung mit dem Implantat kann auch als bioabbaubare Klebung ausgeführt sein. Geeignete Kleber oder Materialien sind aus der Chirurgie, z.B. in Form bioabbaubarer Fäden etc. bekannt. Nach dem Einsetzen der Ersatzstruktur wird diese vorzugsweise mit Gewebe des Patienten abgedeckt.
Für den Schritt a) wird vorzugsweise die erfindungsgemäße Vorrichtung genutzt, da diese die exakte Präparation um das Implantat herum gewährleistet. Für den Schritt b) wird vorzugsweise Knochenmaterial desselben Patienten und besonders bevorzugt der selben Struktur, wie die, welche um das Implantat herum zu finden ist, gewählt. Es hat sich hier auch gezeigt, dass die Ersatzstruktur, insbesondere, wenn diese in Form einer Knochenschicht vorliegt, möglichst dünn sein sollte, da dann die Revitalisierung oder/und Vaskularisation besonders schnell erfolgt.
Für den Schritt c) wird vorzugsweise eine erfindungsgemäße Fräs- oder Bohrschablone verwendet, welche i) eine Unterlage zur Auflage der Ersatzstruktur auf einer Unterlage aufweist, ii) Fixierungsmittel, vorzugsweise in Form von Stempeln und Schrauben oder Schraubzwingen zur Verbindung der Stempel mit der Unterlage, unter Klemmung der Ersatzstruktur aufweist, Ni) den Zugriff für die erfindungsgemäße Fräsvorrichtung oder/und, insbesondere im Falle einer Ringscheibe als Ersatzstruktur, den Zugriff für einen Spiralbohrer und eine Trepanfräse zur Entnahme der inneren
Region, welche später über das Implantat gestülpt werden soll bzw. zur kreisförmigen Begrenzung des äusseren Bereiches der Ringscheibe, ermöglicht, wobei die Unterlage zur Auflage der Ersatzstruktur erfindungsgemäß so ausgeführt ist, dass zumindest ein Teil der
Führungsmittel der erfindungsgemäßen Fräsvorrichtung etwa durch
Eindrehung des Führungsmittels in die Unterlage eine Fixierung innerhalb der Unterlage erfährt.
Im Falle einer Ringscheibe und dem Einsatz eines Spiralbohrers zur Entnahme der inneren Region der Scheibe, wird vorzugsweise ein Spiralbohrer mit Anschlag verwendet, wobei die Fräs- oder Bohrschablone so ausgeführt ist, dass der Anschlag des Spiralbohrer durch Anschlag an den Fixierungsmitteln der Schablone die Absenkungstiefe des Spiralbohrers in die Schablone begrenzt. Besonders bevorzugt wird ein Spiralbohrer eingesetzt, welcher einen kleineren Aussendurchmesser aufweist, als der Aussendurchmesser des Implantates.
Besonders bevorzugt ist jedoch der Einsatz der erfindungsgemäßen Fräsvorrichtung, insbesondere in der Ausführungsform mit zweiteiligem
Führungsmittel. Dabei wird zunächst die Ersatzstruktur auf der Unterlage durch die Fixierungsmittel der Schablone grob fixiert und nachfolgend das zweite Führungsmittel eingesetzt, um die innere Region der Ersatzstruktur zu entnehmen und somit eine Führung für die erfindungsgemäße Fräsvorrichtung beim nachfolgenden Vorgang der äußeren Begrenzung der Ersatzstruktur zu geben. Dabei ist das zweite Führungsmittel mit kleineren äußeren Abmessungen zu wählen, als es dem äußeren Umfang des Implantates entspricht. Somit übt die Region um die ausgeschnittene oder gefräste innere Region herum bei „Überstülpen" über das Implantat einen Druck auf dieses auf, was die Reosseointegration verbessert.
Um durch das zweite Führungsmittel eine besonders gute Führung für den nachfolgenden Einsatz der erfindungsgemäßen Fräsvorrichtung zu geben, ist das zweite Führungsmittel vorzugsweise bis in die Unterlage hinein zu führen, so dass es dort eine weitere Fixierung erfährt.
Ganz besonders bevorzugt weist das zweite Fixierungsmittel dazu im äusseren Bereich der Schneidvorrichtung oder darüber ein Aussengewinde auf, welches vorzugsweise so ausgeführt ist, dass es sich in die Ersatzstruktur und ganz besonders bevorzugt, auch in die Unterlage der Bohrschablone eindreht und bei ausreichend weitem Vortrieb eine weitere Fixierung der Ersatzstruktur an der Unterlage und an dem Führungsmittel ermöglicht.
Somit bietet das zweite Führungsmittel eine noch exaktere Führung der erfindungsgemäßen Fräsvorrichtung, insbesondere für den nachfolgenden Arbeitsgang der Begrenzung des äußeren Umfangs der Ersatzstruktur.
Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den folgend beschriebenen Figuren und den folgenden Textabschnitten - ohne abschließend zu sein - beschrieben.
Es zeigen schematisch:
Fig. 1 : die Situation eines Implantates (1) mit einer Ausnehmung (1a), welches in einem Kieferkamm (3) eines Patienten angeordnet ist, wobei zwei geschädigte Bereiche 2, 2' um das Implantat angeordnet sind, Fig. 2: die Situation nach Entnahme des geschädigten Bereiches und
Einbringung einer Ersatzstruktur (11), wobei zur Fixierung der Ersatzstruktur ein Fixierungsmittel (12) eingesetzt wurde,
Fig. 3a, b: eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Fräsvorrichtung im Schnittbild, Fig. 4a, b: eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnittbild, Fig. 5: die Situation eines stark geschädigten Bereiches um ein
Implantatbereich herum, wobei der Kieferkamm bereits abgebaut wurde und weite, obere Bereiche des Implantats bereits ungeschützt frei liegen, Fig. 6 a, b, c: eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnittbild, Fig. 7a, b: eine Sequenz des Verfahrens zur Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnittbild, Fig. 8a, b, c: weitere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnittbild, Fig. 9: die erfindungsgemäße Bohrschablone im Schnittbild.
Fig. 3a: Die erfindungsgemäße Fräsvorrichtung weist in der einfachsten Ausführungsform ein Führungsmittel (21 ) auf, welches -im Falle eines Implantates (1 ) mit Ausnehmung (1a) im oberen Bereich- in etwa die Form eines Stiftes aufweist. Im Falle einer zylinderförmigen Ausnehmung (1a) ist das Führungsmittel als zylinderförmiger Stift ausgeführt. Im oberen Bereich weist die Vorrichtung einen Stutzen zum Ansatz einer Antriebsvorrichtung auf und im unteren Bereich ist ein Fräs-/Schneidbereich oder ein Bereich mit Fräs-/Schneidmitteln (22) vorgesehen. In dieser Ausführungsform ist das Führungsmittel einstückig mit dem Rest der Fräsvorrichtung ausgeführt, wobei diese eine kreisförmige Fräskante aus Schneidoder Fräselemten aufweist. In dieser Ausführungsform greift das Führungsmittel (21) unter drehender Führung der Fräsvorrichtung in das Innere eines meist oben geöffneten Implantates hinein.
Fig. 3b: Falls die innere Ausnehmung (1a) des Implantates zur Führung nicht ausreicht, sind weitere, den oberen Bereich des Implantates umgreifende Führungsmittel (21) vorgesehen. Die Fräs-/Schneidmittel (22) können wie in Fig. 3a nach innen gerichtet sein und nach innen oder/und nach aussen gerichtete Schneidkanten aufweisen. Fig. 3b zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Fräs-/Schneidmittel geneigt oder/und über den Bereich äußeren Bereich der sonstigen Teile der Fräsvorrichtung hinausragen.
Fig. 4a, b zeigen weitere Ausführungsbeispiele der Vorrichtung, wobei Fig. 4a ein Beispiel zeigt, bei welchem die Fräsvorrichtung zweiteilig ausgeführt ist, wobei das Führungsmittel (21) wiederum in das obere Ende eines nun aber mit Innengewinde ausgeführten Implantates mit einem am Führungsmittel vorgesehenen Aussengewinde eingreift. Das Führungsmittel (21) weist im Inneren ein in einem Lager drehbar gelagerten Stift auf. Das Führungsmittel wird, wie in Fig. 4a dargestellt unter Linksdrehung in das Implantat eingeschraubt. Der zweite Teil der Führungsmittel (25) ist so ausgeführt, dass dieser nachfolgend mit den restlichen Komponenten der Fräsvorrichtung über den Stift des Führungsmittels (21) führbar ist. Die Fräsvorrichtung kann nachfolgend unter Verbindung mit einem Antrieb rechts herum -unter sehr exakter Führung relativ zur Längsachse des Implantates- gedreht werden, um geschädigte Knochenbereich rund um das Implantat durch Fräsen oder/und Schneiden zu entfernen. Fig. 4b zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher der zweite Teil der Führungsmittel (25) durch ein Gewinde mit dem Stift des ersten Teiles (21) drehbar verbunden ist. Dadurch wird die Führung verbessert. Der äußere Bereich um den Stift herum, welcher das Lager für den Stift trägt, dient dabei als Anschlag zur Begrenzung der Eindringtiefe. Durch Hinzufügung von Muttern oder Unterlegscheiben -nicht eingezeichnet- im Bereich oberhalb des Lagers ist die Anschlaghöhe variierbar. Zur weiteren Erhöhung der Stabilität der Führung kann auch eine Kombination des Führungsmitteis (21) aus Fig. 4a mit den Führungsmitteln aus Fig. 3b vorgesehen sein. Auch kann das Lager oberhalb oder ausserhalb der oberen Aussnehmung des Implantats (1a) vorgesehen sein.
Fig. 5 zeigt eine Situation, bei welcher ein weiter Teil des oberen Bereiches um das Implantat herum geschädigt wurde, so dass weite Teile der oberen Implantatoberfläche ungeschützt sind. Der knöcherne Aussenbereich um das Implantat herum ist damit soweit geschädigt ist, dass zu befürchten ist, dass das Implantat bei der Führung der Fräsvorrichtung zu sehr gelockert wird. Auch für diesen Fall ist das Führungsmittel der erfindungsgemäßen Fräsvorrichtung zweiteilig ausgestaltet. In Fig. 5 und 6a ist der erste Teil (21) so ausgestaltet, dass dieser im Zusammenspiel mit dem Implantat, entweder in dieses eingesetzt oder/und -nicht eingezeichnet- dieses teilweise im oberen Bereich umgebend, im Wesentlichen als bloßes Positionierungselement für den zweiten Teil (25) dient. In Fig. 6a ist der zweite Teil (25) ist so ausgestaltet, dass er im oberen Bereich einen, den ersten Teil des Führungsmittels zumindest teilweise, umgreifenden Teil aufweist und im unteren Bereich einen im wesentlichen zylindrischen Schneidkörper aufweist. Wird der obere Bereich des zweiten Teils des Führungsmittels in Drehung versetzt, so bewegt sich der Schneidkörper unter Ausbildung einer festen Verankerung -vermittels vorgesehener Verankerungsmittel (23), etwa durch gewindeartige Schneidkanten im Aussenbereich- des Schneidmittels in den das Implantat umgebenden Knochenbereich. Nach ausreichend tiefer oder/und fester Verankerung, kann der erste Teil des Führungsmittels, welcher mit dem Implantat zur Positionierung des zweiten Teils des Führungsmittels zusammen wirkt, für alle weiteren Arbeitsschritte entfernt werden, wie in Fig. 6a angedeutet. Somit werden durch die weiteren Arbeitsschritte, welche im Wesentlichen der Entfernung der beschädigten Knochenteile im Bereich um das Implantat betreffen, im Wesentlichen keine weiteren mechanischen Einwirkungen auf das Implantat übertragen. Dabei ist der zweite Teil des Führungsmittels mit dem Schneidmittel so ausgebildet, dass nach Entfernung des Schneidmittels -etwa durch Drehung des Schneidmittels in anderer Richtung als bei der Verankerung- möglichst wenig Knochenmaterial im Bereich zwischen der Verankerungsposition des zweiten Teil des Führungsmittels und des Implantats verbleibt. Daher sollten die inneren Abmessungen des Schneidmittelbereiches des zweiten Teils des Führungsmittels im Wesentlichen den äusseren Abmessungen des Implantates entsprechen. Der zweite Teil des Führungsmittels weist etwa im oberen Bereich weitere Führungsmittel (27), etwa in Form eines Hohlzylinders, zur Führung des Rests (26) der erfindungsgemäßen Fräsvorrichtung auf.
Fig. 6b und 6c zeigt eine weiter Ausführungsform, bei welcher der Bereich des Führungsmittels 25, welcher das Führungsmittel 21 umgreift lösbar -etwa durch ein Gewinde- mit dem Rest des Führungsmittels (25) verbunden ist. Diese
Ausführungsbeispiel hat Vorteile, für den Fall, dass das Führungsmittel (21) nicht entnommen werden kann und durch die nachfolgenden Schritte der Entfernung des geschädigten Bereiches um das Implantat herum zu große mechanische Belastungen auf das Mittel (21) oder/und das Implantat übertragen werden. In diesem Fall kann der Bereich des Führungsmittels (25) um das Mittel (21) herum ausgetauscht werden und durch eines ersetzt werden, welches die Wechselwirkung mit dem Führungsmittel (21) reduziert, etwa in dem eine weitere Öffnung für das Führungsmittel (21 ) vorgesehen ist.
Fig. 7a zeigt in der Sequenz a), b) und c), wie nacheinander das Führungsmittel (21) eingeführt, das zweite Führungsmittel (25) eingedreht und nachfolgend das erste Führungsmittel (21) entnommen wird.
Fig. 7b zeigt die weiteren Schritte d), e) und f), d.h. des Ansetzens des Rests der Fräsvorrichtung (26) unter Führung durch das zweite Führungsmittel (25), des Abziehens e) nach der Entfernung der geschädigten Bereiche durch die Fräsvorrichtung und das Entfernen f) des zweiten Führungsmittels (25), wobei jeweils die richtigen Drehrichtungen zu beachten sind, so dass nicht das Mittel (25), zur Führung der Fräsvorrichtung, zu früh entfernt wird.
Fig. 8a zeigt ein weiteres, vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des zweiten Führungsmittels (25). In diesem Beispiel ist das Führungsmittel ohne außenliegende Verankerungsmittel (23) so ausgeführt, dass die Fräsvorrichtung
(26) ganz eng anliegend um das Mittel (25) herumreicht. Dies wird dadurch ermöglicht, dass die dargestellten Schneidmittel (22) selbst in Form eines Gewindes oder anderer Verankerungsmittel ausgeführt sind. Fig. 8 b und c zeigen weitere Ausführungsbeispiele der Schneidmittel (22) in Form über die Wandung der Fräsvorrichtung (26) herausragende und nach aussen geneigte Schneid-/Fräsmittel oder in einfacher konisch zulaufender Form.
Fig. 9 zeigt eine Bohrschablone zur Verwendung mit einer gewöhnlichen (dargestellt) oder der erfindungsgemäßen Fräsvorrichtung. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Fräsvorrichtung, vorzugsweise mit den Führungsmitteln (25), wie z.B. in der Ausführungsform gemäß Fig. 8a mit nicht aussenliegenden Verankerungsmitteln, weist eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Fräsvorrichtung im oberen Bereich einen Anschlag (nicht dargestellt) auf, welcher eine Begrenzung der Eindringtiefe in die Bohrschablone und damit in die Ausgangsstruktur für die Ersatzstruktur bewirkt. Der Aussendurchmesser der erfindungsgemäßen Fräsvorrichtung sollte dabei etwas kleiner als der Aussendurchmesser des Implantates gewählt werden, damit die Ersatzstruktur Spannung auf die Oberfläche des Implantates ausübt.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Fräsvorrichtung mit Verankerungsmitteln weist den Vorteil auf, dass bei ausreichend tiefer Verankerung der Führungsmittel (25) in der Ausgangsstruktur der Ersatzstruktur und darüber hinaus in der Unterlage (41) der Schablone (40), eine besonders genaue Fixierung der Ersatzstruktur erfolgt. Der nachfolgende Arbeitsgang der Begrenzung des äußeren Umfangs der Ausgangsstruktur wird dann unter etwa den gleichen Führungs- oder Positionierungsbedingungen, wie die Entfernung der geschädigten Bereich um das Implantat herum durchgeführt, wodurch eine besonders hohe Präzision erreicht wird.
In einem weiteren -nicht dargestellten- Ausführungsbeispiel ist -für die Fälle des Vorliegens eines zylindrischen Implantates, aber eines nicht nahezu kreisrunden, geschädigten Bereiches, vorgesehen, zwar als zweites Führungsmittel (25) ein zylindrisches Führungsmittel mit Schneid-/Fräs- oder/und Verankerungsmitteln vorzusehen, jedoch ist der Rest der erfindungsgemäßen Vorrichtung (26) vorzugsweise so ausgeführt, dass die Umfangslinie der Schneide-/Fräselemente der Vorrichtung (26) der Umfangslinie des geschädigten Bereiches entspricht. Für diesen Fall verfügen die Schneide-/Fräselemente über eigene, diesen zugeordnete Antriebe.
In einem weiteren -nicht dargestellten- Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, das Führungsmittel (21) zum Einsatz in oder am Implantat so auszuführen, dass dieses nach Einbringung der Ersatzstruktur Fixierungsmittel (12) für die Ersatzstruktur aufnehmen kann, wobei Letztere vorzugsweise aus bioabbaubarem Material enthaltendem Material und besonders bevorzugt so gefertigt sind, dass das Fixierungsmittel (12) vertikal, etwa parallel zur Längsachse des Implantates, Druck auf die Ersatzstruktur ausübt. Es ist dem Fachmann unmittelbar ersichtlich, dass die hier als zweites Führungsmittel (25) bezeichneten Mittel auch als solche als Fräsvorrichtung verwendet werden können, wie in den Fig. 3a, b und 4a, b dargestellt.
Es ist dem Fachmann ebenso unmittelbar ersichtlich, dass weitere, die inneren Führungsmittel (21 , 25) oder auch (26) umgreifende Führungsmittel zur Führung der Fräs-/Schneideelemente vorgesehen sein können.
Es ist dem Fachmann insbesondere unmittelbar ersichtlich, dass die hier beschriebene Fräsvorrichtung mit Führungsmitteln (21 , 25, 26) auch bei nicht rotationssymmetrischen Implantaten im Sinne der Aufgabe vorteilhafte Anwendung finden kann.
Es ist dem Fachmann des Weiteren ebenso unmittelbar ersichtlich, dass die hier dargestellten Ausführungsbeispiele der Fräsvorrichtung (20, 21 , 25, 26) alleine oder auch in Zusammenhang mit der Schablone (40) jeweils einen erfindungsgemäßen Instrumentensatz für die Reosseointegration von Implantaten darstellen.
[Bezugszeichenliste]
I Implantat
1a Obere Ausnehmung im Implantat
2, 2' Geschädigte Bereiche rund um das Implantat
3 Obere Grenze des Zahnkamms (mit Zahnfleisch bedeckt)
10 Ausgangsstruktur für Ersatzstruktur
I 1 Ersatzstruktur, meist in Form eines Knochenrings
12 Fixierungsmittel für Ersatzstruktur, z.B. in Form einer Schraube
20 Erfindungsgemäße Fräsvorrichtung
21 Führungsmittel
22 Schneid- oder Fräsbereich oder -mittel
23 Verankerungsmittel, etwa in Form von Schneidkanten eines Gewindes
25, 26 Zweites und drittes Teil der Führungsmittel
27 Weitere Führungsmittel
40 Schablone
41 Unterlage
42 Fixierungsmittel der Schablone
50 Spiralbohrer

Claims

Ansprüche
1 ) Fräsvorrichtung zur Entnahme von geschädigten Strukturen eines menschlichen oder tierischen Gewebes um ein Implantat, welches in den Knochen des Lebewesens eingesetzt ist, insbesondere Zahnimplantat, aufweisend Fräs- /Schneidemittel, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Führungsmittel (21 , 25, 25) aufweist, welche so ausgeführt sind und so mit dem Implantat zusammenwirkend ausgeführt sind, dass die erfindungsgemäße Fräsvorrichtung so in Relation zur Längsachse des Implantates geführt oder positioniert wird, dass die Bewegung der Fräs-/Schneidemittel (22) der Fräsvorrichtung (20) definiert in Relation zur Längsachse des Implantats geführt wird.
2) Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel (21 , 25, 26) in eine Ausnehmung des Implantates eingreifend oder einen oberen Teil des Implantates umgreifend ausgeführt sind..
3) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel in eine obere Ausnehmung drehbar eingreifend oder einen oberen Bereich des Implantates drehbar umgreifend, ausgeführt sind.
4) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel lösbar mit dem Implantat verbunden sind.
5) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel über ein Gewinde mit dem Implantat verbunden ausgeführt sind.
6) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel drehbar, z.B. über ein Lager mit den Schneid- oder Fräsmitteln (22) der Vorrichtung (20) verbunden sind.
7) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere sich zumindest in einem oberen Bereich umgreifende Führungsmittel vorgesehen sind, welche parallel zur Längsachse des Implantates positionierbar ausgeführt sind.
8) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die 5 Vorrichtung Mittel zur Begrenzung der Schneid-/Frästiefe, etwa durch Anschläge an den Führungsmitteln, aufweist.
9) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung im unteren Bereich der Führungsmittel Verankerungsmittel (23) o aufweist.
10)lnstrumentensatz, bestehend aus einem oberen mehreren der oben genannten Vorrichtungen, wobei sich die Elemente des Satzes dadurch unterscheiden, dass diese verschiedene Außendurchmesser der Schneid-/Fräsmittel 5 (22) aufweisen.
11)Bohrschablone zur Verwendung mit der erfindungsgemäßen Fräsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, aufweisend:
- eine Unterlage zur Auflage der Ersatzstruktur auf einer Unterlage aufweist, 0 - Fixierungsmittel, vorzugsweise in Form von Stempeln und Schrauben oder
Schraubzwingen zur Verbindung der Stempel mit der Unterlage, unter Klemmung der Ersatzstruktur aufweist,
- den Zugriff für die erfindungsgemäße Fräsvorrichtung ermöglicht, wobei die Unterlage zur Auflage der Ersatzstruktur erfindungsgemäß so ausgeführt 5 ist, dass zumindest ein Teil der Führungsmittel der erfindungsgemäßen
Fräsvorrichtung etwa durch Eindrehung des Führungsmittels in die Unterlage eine Fixierung innerhalb der Unterlage erfährt.
12) Verfahren zur Reossointegration eines in einen menschlichen oder 0 tierischen Knochen eingesetzten Implantates, gekennzeichnet durch die folgenden, prinzipiellen Schritte: a) Entnahme eines Knochenbereiches um das Implantat herum, vorzugsweise unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, b) Entnahme einer diesem Bereich ähnlichen Ersatzstruktur, vorzugsweise aus demselben Patienten oder Auswahl einer der Struktur um das Implantat ähnlichen Ersatzstruktur aus den an sich oder aus dem Bereich des Tissue
Engineering, bekannten Ersatzstrukturen, c) Präparation einer um das Implantat herum passenden Struktur, vorzugseiner ringförmigen Struktur aus dieser Ersatzstruktur ausserhalb des Patienten körpers, d) Einsetzung der Ersatzstruktur, vorzugsweise einer ringförmigen
Ersatzstruktur und vorzugsweise vollumfänglich rund um das Implantat herum, wobei in Schritt c) die erfindungsgemäße Fräsvorrichtung zur
Präparation der Ersatzstruktur außerhalb des Körper eingesetzt wird.
13)Verwendung einer Fräsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, eines Instrumentensatzes nach Anspruch 10 oder einer Bohrschablone nach Anspruch 11 in Verfahren zur Reosseointegration oder Behandlung von Implantaten.
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