WO2007060005A1

WO2007060005A1 - Kieferorthopädische verankerungsschraube

Info

Publication number: WO2007060005A1
Application number: PCT/EP2006/011358
Authority: WO
Inventors: Holger Zipprich; Björn Ludwig
Original assignee: Holger Zipprich; Ludwig Bjoern
Priority date: 2005-11-27
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2007-05-31
Also published as: EP1957000A1; DE102005056119A1; US20090240289A1; DE102006051082A1

Abstract

Eine kieferorthopädische Verankerungsschraube (1,1',1') mit einem an einem Schraubenkopf (2) angeformten, mit einem Gewinde (8) versehenen Gewindeschaft soll eine besonders hohe und dauerhafte Festigkeit nach dem Einbringen in den Kieferknochen gewährleisten. Dazu ist erfindungsgemäß das Gewinde (8) mit zumindest einem über die Längsachse des Gewindeschafts (4) gesehen nicht konstanten Gewindeparameter ausgeführt.

Description

Beschreibung Kieferorthopädische Verankerungsschraube

Die Erfindung betrifft eine kieferorthopädische Verankerungsschraube mit einem an einem Schraubenkopf angeformten, mit einem Gewinde versehenen Gewindeschaft.

In der Kieferorthopädie wird als therapeutisches Hauptziel die gezielte und gesteuerte Bewegung von Zähnen verfolgt. Eine derartige, translatorische oder auch rotatorische Bewegung eines Zahns ist nur möglich, indem im geeigneten Umfang eine Kraft auf den Zahn ausgeübt wird, die diesen gegenüber dem Kiefer bewegen kann. Diese Kraft wird sodann über geeignete Fixierungsmittel über vergleichsweise lange Zeiträume auf den jeweiligen Zahn ausgeübt, so lange, bis dieser die gewünschte Positionierung und/oder Orientierung im Mundraum einnimmt. Zur gezielten Beaufschlagung eines Zahns mit einer derartigen, geeignet gewählten Kraft, beispielsweise über Klammern, Drähte, Gummis oder andere geeignete kraftausübende Elemente ist jedoch eine geeignete Abstützung des kraftausübenden Elements im Mundraum notwendig.

Üblicherweise wird eine derartige Abstützung der kraftausübenden Elemente an einem weiteren Zahn vorgenommen, wobei beispielsweise zwei geeignet zueinander positionierte Zähne über ein Spannelement miteinander verbunden werden, das anschließend auf Zug vorgespannt wird. Ein derartiger Ansatz hat jedoch den Nachteil, dass dabei konzeptbedingt zwei Zähne symmetrisch mit Kräften beaufschlagt werden, wobei dies aber eigentlich nur für einen der Zähne beabsichtigt und gewünscht ist. Die gezielte Umpositionierung des einen Zahns geht somit notgedrungen mit einer unerwünschten oder nur bedingt akzeptablen Positionsveränderung des anderen Zahns einher.

Um dem entgegenzuwirken, kann alternativ auch eine Verankerung über einteilige temporäre Schrauben, die so genannten kieferorthopädischen Verankerungsschrauben, erfolgen, die temporär in den Kieferknochen eingebracht und nach erfolgter Verschiebung des Zahns wieder entfernt werden. Im Gegensatz zu Dental-Implantatmaterialien, die auf eine dauerhafte Integration in den Kieferknochen und ein möglichst langzeitstabiles Einwachsen ausgelegt sind, müssen derartige Verankerungsschrauben somit derart eingebracht werden, dass ein späteres Entfernen aus dem Knochen möglich bleibt. Demgegenüber ist bei der Verwendung derartiger Verankerungsschrauben aber notwendigerweise zu beachten, dass während der aktiven Therapiephase, also während der eigentlichen Krafteinleitung der gewünschten Kräfte in den behandlungsbedürftigen Zahn, ein zuverlässiger und belastbarer Sitz der jeweiligen, als Gegenpunkt vorgesehenen Verankerungsschraube unabdingbar ist.

Dabei ist zu beachten, dass die Verankerungsschraube nach dem Einschrauben eine Festigkeit im Knochen aufweist, die auf der Verspannung der Schraube mit dem Knochen basiert. Man bezeichnet diese Festigkeit auch als Primärstabilität. Da der Knochen aber einerseits auf mechanische Spannungen reagiert und sich umlagert, nimmt diese Festigkeit infolge der Umlagerungen mit steigender Tragezeit zunächst ab. Ab der Besiedelung des Schraubenmaterials mit Zellen, insbesondere Knochenzellen, baut sich andererseits aber auch eine weitere Festigkeit über den Verbund der Zellen mit dem Schraubenmaterial auf. Man nennt dies die Oseointegration. Die Festigkeit im Knochen sollte während der gesamten Insertionsdauer ausreichend sein, um als Widerlager zur Verschiebung von mindestens einem Zahn zu genügen. Da sich in bisherigen Systemen die Primärstabilität jedoch deutlich reduziert, bevor es zu einem ausreichenden Verbund zum Knochen kommt, kann es in einer Zwischenphase zu einer im Vergleich zur Primärstabilität deutlich reduzierten Festigkeit kommen. In dieser Phase besteht die unerwünschte Möglichkeit, dass die Schraube die notwendigen Kräfte nicht mehr übertragen kann und verloren geht oder aus dem Knochen herausgezogen wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine kieferorthopädische

Verankerungsschraube der oben genannten Art anzugeben, mit der eine besonders hohe und dauerhafte Festigkeit nach dem Einbringen in den Kieferknochen erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem das Gewinde der

Verankerungsschraube mit zumindest einem über die Längsachse des Gewindeschafts gesehen nicht konstanten Gewindeparameter ausgeführt ist. Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass für die gewünschte, über den gesamten Behandlungszeitraum ausreichend hohe Festigkeit der eingebrachten Verankerungsschraube insbesondere dasjenige Zeitintervall vor der schließlich einsetzenden Oseointegration als Basis für die Systemauslegung berücksichtigt werden sollte, in dem die genannte Reduktion in der Festigkeit auftreten kann. Dabei sollte berücksichtigt werden, dass diese Festigkeitsreduktion vornehmlich eine Folge von Umordnungs- oder Adaptationsprozessen im umgebenden Knochen in der Art von Gefügeveränderungen in Reaktion auf die eingebrachte Schraube ist. Zur Vermeidung einer zu starken Festigkeitsreduktion sollten diese Effekte daher zumindest teilweise gezielt reduziert werden, wobei zudem noch zusätzlich mechanische Retention geboten werden sollte. Dies kann insbesondere erfolgen, indem in unterschiedlichen Raumbereichen unterschiedliche Bedingungen erzeugt werden, durch die die Festigkeit in ihrer Gesamtheit gesteigert werden kann. Dazu ist vorgesehen, das Gewinde entlang der Längsachse des Gewindeschafts geeignet ungleichmäßig auszuführen.

Als Gewindeparameter, also als für die Charakterisierung des Gewindes besonders geeignete Angaben, kommen dabei eine Mehrzahl von Parametern in Betracht. Insbesondere ist ein Gewinde üblicherweise durch die Gewindeparameter Gewindesteigung und Gewindetiefe definiert. Die Gewindesteigung ist dabei definiert als die Positionsänderung in Längsrichtung der Gewindeachse pro Umdrehung, so dass die Gewindesteigung als das Maß angesehen werden kann, mit dem eine Schraube pro Umdrehung in einen Werkstoff eindringt. Ein weiteres Gewindemerkmal ist die Gewindetiefe. Die Gewindetiefe kennzeichnet, wie tief die Gewindegeometrie in den Werkstoff eingeschnitten ist, und gibt somit ein Maß für die Profiltiefe des Gewindes. Je größer die Gewindetiefe, desto kleiner wird der Gewindekern des

Bolzens bzw. der Schraube. Vorteilhafterweise sind die Gewindesteigung und/oder das Gewindeprofil als diejenigen Gewindeparameter vorgesehen, die über die Längsachse des Gewindeschafts gesehen nicht konstant ausgeführt sind.

Im Hinblick auf die gewünschte Festigkeitserhöhung ist dabei insbesondere eine ungleichmäßig ausgeführte Gewindesteigung vorteilhaft, durch die geeignete Verspannungen im Knochengewebe induziert werden können, die sich festigkeitssteigernd auswirken. Insbesondere wird der Knochen, in den die temporäre - A -

Verankerungsschraube eingedreht wird, in Eindrehrichtung vom Gewinde entweder gestaucht oder gestreckt. Durch die dadurch entstehende zusätzliche Verspannung des Knochens mit der Schraube wird der Anpressdruck zwischen der temporären Schraube und dem Knochen erhöht, der sich unmittelbar auf die Festigkeit auswirkt.

Durch die alternativ oder zusätzlich vorteilhafterweise vorgesehene Variation des Gewindeprofils als nicht konstant gehaltener Gewindeparameter ist erreichbar, dass der Knochen im vorgeschnittenen oder durch die Schraube selbst geschnittenen Gewindegang in Längsrichtung des Gewindeschafts gesehen ungleichmäßig komprimiert wird. Im Ergebnis erhält man dadurch im Knochen gegenüber der temporär eingebrachten Schraube Hinterschneidungen, die die Retention erhöhen und einer rotatorischen Bewegung entgegenwirken.

Der Querschnitt der kieferorthopädischen Verankerungsschraube, insbesondere im Bereich ihres Gewindeschafts, kann in der Art gewöhnlicher Schraubenausführungen rotations- oder zylindersymmetrisch und somit nahezu kreisförmig ausgeführt sein. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist der Gewindeschaft aber auch im Bereich seines Querschnitts gezielt an das Auslegungsziel einer hohen Festigkeit nach Einbringen der Schraube angepasst. Dabei ist zweckmäßigerweise der Erkenntnis Rechnung getragen, dass in einer gewissen Zeitspanne nach dem Einbringen der Schraube ein Umbildungsprozeß im Knochen stattfindet, innerhalb dessen sich dieser an die Kontur der eingebrachten Schraube anpasst, wobei sich die die Schraube ursprünglich fixierende Klemmwirkung im umgebenden Knochenmaterial zunehmend vermindert. In diesem Zustand setzt eine rotationssymmetrische Ausgestaltung des Gewindeschafts mit annähernd kreisförmigem Querschnitt einer Rotationsbewegung der Schraube, die letztlich zu einem Herauslösen der Schraube führen könnte, allenfalls nur noch geringen Widerstand entgegen. Deutlich höhere Festigkeiten sind in dieser Phase erreichbar, indem die Schraube im Bereich ihres Gewindeschafts vorteilhafterweise für eine Rotationshemmung über Formschluß mit dem umgebenden Knochenmaterial ausgestaltet ist. Dies ist erreichbar, indem der Gewindeschaft geeignet unsymmetrisch bezüglich Rotation um seine Längsachse ausgebildet ist. Besonders vorteilhafterweise ist der Gewindeschaft dazu im Querschnitt in etwa dreiecksförmig oder in Form eines Triovals ausgeführt. Eine derartige Ausgestaltung entspricht somit dem Fall, dass als Gewindeparameter der Abstand des Gewindegangs von der Zentralachse des Gewindeschafts nicht konstant ist.

Als weiterer nicht konstant gehaltener Gewindeparameter kommt beispielsweise auch eine Einprägung von Strukturen oder Löchern in die Gewindeflanken in Betracht. Diese können durch geeignete Herstellungsverfahren, wie beispielsweise spanabhebende oder formgebende Techniken, in die Gewindeflanken eingebracht werden.

Die Variation des nicht konstant gehaltenen Gewindeparameters mit der Position entlang der Längsachse des Gewindeschafts kann insbesondere kontinuierlich, beispielsweise linear oder einer anderen Funktion folgend, einmalig oder sequentiell wiederholend, gleichmäßig oder ungleichmäßig variierend, vorgesehen sein. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung weist der Gewindeschaft aber eine Anzahl von in seiner Längsachse gesehen hintereinander angeordneten Hauptzonen auf, in denen das Gewinde jeweils mit annähernd konstanten Gewindeparametern ausgeführt ist. Innerhalb einer Hauptzone weist somit das Gewinde und damit in diesem Bereich auch das umgebende Knochengewebe homogene Eigenschaften auf. Beim Übergang von einer Hauptzone in die benachbarte Hauptzone ändern sich die jeweils als nicht konstant vorgesehenen Gewindeparameter diskontinuierlich oder sprunghaft. Durch eine geeignete Wahl und Dimensionierung der einzelnen Hauptzonen ist dabei eine besonders individuelle Anpassung an die Gegebenheiten im Kieferbereich erreichbar.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung weist der Gewindeschaft dabei zwei Hauptzonen auf, wobei das Gewinde in der ersten Hauptzone eingängig und in der dazu benachbarten zweiten Hauptzone zweigängig mit ansonsten gleichen

Gewindeparametern wie Gewindesteigung und Gewindeprofil ausgestaltet ist. Dabei kann die erste Hauptzone als untere Hauptzone, also benachbart zur Schneidspitze des Gewindeschafts, und die zweite Hauptzone als obere Hauptzone, also positioniert zwischen der ersten Hauptzone und dem Schraubenkopf, besonders vorzugsweise mit einer Schaftlänge der zweiten Hauptzone von etwa 2 bis 3 mm, ausgestaltet sein. Durch einen derartigen Aufbau kann nämlich in besonders günstiger Weise dem Knochenaufbau im Kiefer Rechnung getragen werden, wobei zudem als besonders wünschenswert angesehen wird, bei einem Versagen der Schraube eine Schraubenfraktur - im Gegensatz dazu, dass die Gewindeflanken in der Gewindebohrung oder der Schraube abgeschert werden oder dass sich das Material der Gewindebohrung so stark dehnt, dass das Gewinde durchrutscht - unbedingt zu vermeiden.

Zu diesem Zweck sollte das Gesamtsystem somit darauf ausgelegt sein, dass in der Art einer integrierten Sicherheitsreserve im Zweifelsfalle das Gewinde im Knochen versagt, bevor die Schraube frakturiert. Dazu sollte das Gewinde der Schraube weitgehend auf die Materialpaarung Knochen/Titan abgestimmt sein. Da alle gängigen selbst schneidenden Schraubentypen bei guter Knochenqualität frakturieren, bevor das Gewinde im Knochen versagt, sollte das Gewinde für die genannte Sicherheitsreserve im Knochen gezielt geschwächt werden, wobei die Funktionalität des Schraubengewindes unter gezielter Nutzung der anatomischen Gegebenheiten des menschlichen Kiefers erreicht ist. Das Primärgewinde - im Bereich der ersten Hauptzone - befindet sich nach Einbringung der Schraube nämlich im Knochenbereich der Sprongiosa. Dort besteht keine Gefahr der Fraktur der Schraube, da die Sprongiosa zu weich ist. Das Sekundärgewinde - im Bereich der zweiten Hauptzone - ist hingegen auf die Gegebenheiten der über der Sprongiosa befindlichen Kompakta angepasst, die üblicherweise eine Dicke von 2 bis 3 mm aufweist. Diese zeigt eine vergleichsweise größere Härte, so dass in diesem Bereich mit erhöhter Beanspruchung der Schraube und Bruchgefahr gerechnet werden muss. Um dem entgegenzuwirken, ist das Gewinde in diesem Bereich durch die zweigängige Ausführung gezielt geschwächt, da insbesondere durch den hierdurch bedingten erhöhten Materialabtrag aus der Knochensubstanz letztere geschwächt wird. Es handelt sich also um zwei Gewindetypen für zwei Vorgänge (sicheres Eindrehen und Erhöhen der

Frakturfestigkeit) und zwei Knochentypen (Sprongiosa und Kompakta). Durch die dennoch beibehaltene Gewindesteigung in beiden Hauptzonen werden zusätzliche Verspannungen in der Knochensubstanz zudem vermieden, so dass die solchermaßen ausgestaltete Schraube gerade für einen Einsatz in diesem Bereich besonders geeignet ist.

Die Verankerungsschraube sollte für eine besonders einfache Handhabbarkeit ausgelegt sein. Um dabei die gezielte Beaufschlagung mit einem Anzugsdrehmoment und somit die eigentliche Einbringung der Schraube besonders zu erleichtern, ist der Schraubenkopf vorteilhafterweise in seiner Außenkontur mit einer Mehrkantkontur, vorzugsweise mit einer Achtkantkontur, ausgeführt.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist die kieferorthopädische

Verankerungsschraube für einen gemeinsamen Einsatz mit in der Therapie üblichen Fixiermitteln geeignet ausgelegt. Dazu zählen beispielsweise Klammern, Drähte, Federn und/oder Gummis. Vorteilhafterweise ist die Verankerungsschraube daher derart geeignet ausgestaltet, dass die genannten, handelsüblichen Fixiermittel ohne weiteren Aufwand am Schraubenkopf befestigt werden können. Dabei handelt es sich insbesondere um rechteckige Drähte mit einer Breite von 0,018 und 0,022". Dazu ist der Schraubenkopf vorteilhafterweise in seiner Dachfläche mit einer Anzahl von, vorzugsweise mit zwei sich kreuzenden, durchgängigen Profilvertiefungen versehen. Diese sind in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung hinsichtlich ihres Querschnitts und/oder hinsichtlich ihrer Dimensionierung an ein zahntherapeutisches

Klammerelement der genannten Art angepasst. Die Profilvertiefungen entsprechen somit in Bauweise und Funktion den auch als „Slots" bezeichneten Fixierschlitzen für derartige Fixiermittel, wie sie beispielsweise bei den so genannten „Brackets", die zur Zahnbehandlung direkt auf die Zähne aufgeklebt werden, zum Einsatz kommen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist der Schraubenkopf an seiner Seitenfläche mit einer umlaufenden Fixiernut versehen. Diese kann als Hinterschneidung dienen, um Fixiergummis für die in den Profilvertiefungen geführten Drähte oder Fixiermittel geeignet befestigen zu können.

Vorteilhafterweise ist die kieferorthopädische Verankerungsschraube aus Titan als Basismaterial gefertigt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die variierenden Gewindeparameter gezielt lokal unterschiedliche Verhältnisse in der Knochenmasse eingestellt werden können, die die Festigkeit der eingebrachten Verankerungsschraube begünstigen. Die beschriebene Gestaltung des Gewindes trägt zur Steigerung der Primärstabilität und/oder zur Steigerung der Festigkeit durch die Oseointergation bei.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 bis 3 jeweils eine kieferorthopädische Verankerungsschraube

Fig. 4 den Gewindeschaft an der kieferorthopädischen Verankerungsschraube im Querschnitt, und

Fig. 5 den Schraubenkopf der kieferorthopädischen Verankerungsschraube in

Aufsicht

Gleiche Teile sind in allen Figuren mit den selben Bezugszeichen versehen.

Die kieferorthopädische Verankerungsschraube 1 gemäß Fig. 1 ist zur temporären oder vorübergehenden Einbringung in den Kieferknochen eines Patienten vorgesehen. Dabei soll die Verankerungsschraube 1 in der Art eines Wiederlagers zur zuverlässigen und belastbaren Befestigung von Fixier- oder sonstigen kraftausübenden Elementen dienen, über die im Rahmen der vorgesehenen Therapie translatorische oder rotatorische Kräfte auf den behandlungsbedürftigen Zahn ausgeübt werden, so dass dieser in eine gewünschte Position hinein verschoben wird. Nach erfolgreich abgeschlossener Behandlung kann die Verbindungsschraube 1 dann wieder aus dem Kiefer entnommen werden. Im Hinblick auf die gute Verträglichkeit mit menschlichem Gewebe ist die Verbindungsschraube 1 vollständig aus Titan gefertigt.

Die Verbindungsschraube 1 umfasst einen an einem Schraubenkopf 2 angeformten Gewindeschaft 4, der oberhalb einer Schneidspitze 6 ein umlaufendes Gewinde 8 trägt. Die Schraube 1 kann dabei in der Art einer Senkschraube ausgeführt sein, bei der die Schneidspitze 6 direkt in unvorbehandelten Knochen Einbringen kann. Alternativ kann sie aber auch für einen Gebrauch in vorgebohrten Kanälen ausgelegt sein, wobei die Schneidspitze 6 entsprechend gestaltet ist. Im Hinblick auf die typischen bei der vorgesehenen kieferorthopädischen Behandlung anfallenden Randbedingungen, wie beispielsweise zuverlässige Belastbarkeit über einen längeren Zeitraum hinweg, ist die Verankerungsschraube 1 für einen besonders zuverlässigen, auch mittelfristig besonders festen Sitz im Kieferknochen nach ihrer Einbringung besonders ausgelegt. Dabei ist die Verbindungsschraube 1 gezielt darauf ausgelegt, die erreichbare Festigkeit nach dem Einbringen in den Knochen (sogenannte Primärfestigkeit) dadurch zu stärken, dass das Knochengefüge durch die eingebrachte Schraube gezielt verspannt und somit die Festigkeit besonders erhöht wird. Zu diesem Zweck sind einer oder mehrere der Gewindeparameter des Gewindes 8 über die Längsachse des Gewindeschafts 4 gesehen oder über den Gewindebereich 10 oder die Gewindelänge gesehen nicht konstant gehalten, sondern variieren ortsabhängig.

Als Gewindeparameter kommen dabei insbesondere die Gewindesteigung, das Gewindeprofil, eine Oberflächenkontur auf dem Gewinde (in die Gewindeflanken eingebrachten Löcher oder Riefen) oder die Gangzahl des Gewindes in Betracht. Die Variation des jeweiligen Gewindeparameters kann dabei stetig oder nicht stetig erfolgen. Beispielsweise kann also eine kontinuierliche Variation des jeweiligen Gewindeparameters, beispielsweise linear, nach einer bestimmten Funktion, einmalig oder wiederholend, gleichmäßig oder ungleichmäßig variierend ausgestaltet sein, wobei im Wesentlichen eine kontinuierliche Variation entlang der Längsachse des Gewindeschafts 4 erfolgen kann. Alternativ kann aber auch in der Art von sich sprunghaft ändernden Parametern vorgesehen sein, dass der Gewindeschaft 4 eine Anzahl von in seiner Längsachse gesehen hintereinander angeordneten Hauptzonen 12 aufweist, wobei innerhalb einer Hauptzone 12 Gewindeparameter konstant gehalten werden, und wobei beim Wechsel von einer Hauptzone 12 in die benachbarte Hauptzone 12 eine sprunghafte Veränderung eines Gewindeparameters erfolgt.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist beispielhaft gezeigt, dass als nicht konstanter Gewindeparameter die Gewindesteigung des Gewindes 8 kontinuierlich in Richtung der Längsachse des Gewindeschafts 4 variiert. Durch eine derartige Ausgestaltung, also durch eine Variation der Gewindesteigung in Längsrichtung der Schraube 1 gesehen, ist erreichbar, dass der Knochen, in den die Verankerungsschraube 1 eingeschraubt wird, in die Eindrehrichtung vom Gewinde 8 entweder gestaucht oder gestreckt wird. Durch diese zusätzliche Verspannung des Knochens mit der Verankerungsschraube 1 wird der Anpressdruck zwischen der Verankerungsschraube 1 und dem Knochen erhöht. Bedingt durch die Erhöhung des Anpassdrucks zwischen der Verankerungsschraube 1 und dem Knochen steigt das Haft- und das Gleitreibungsmoment zwischen diesen, welches nach dem Eindrehen nötig ist, um die Verankerungsschraube 1 wieder zu lösen.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist hingegen derjenige Fall dargestellt, dass der Gewindeparameter segmentweise konstant gehalten und lediglich zwischen benachbarten Segmenten oder Hauptzonen 12 des Gewindeschafts 4 sprunghaft verändert wird. Wie der Darstellung in Fig. 2 entnehmbar ist, ist dabei in Längsrichtung des Gewindeschafts 4 gesehen zwischen zwei Hauptzonen 12 mit jeweils vergleichsweise steiler Gewindesteigung eine weitere Hauptzone 12 angeordnet, die eine vergleichsweise deutlich flachere Gewindesteigung aufweist.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist wiederum eine kieferorthopädische Verankerungsschraube 1 ^" dargestellt, bei der der Gewindeschaft 4 eine Mehrzahl von - in diesem Fall zwei - Hauptzonen 12 aufweist, in denen die Gewindeparameter jeweils konstant gehalten sind. In dem hier dargestellten Fall ist eine obere Hauptzone 12 vorgesehen, die im Vergleich zur darunterliegenden weiteren Hauptzone 12 ein Gewinde 8 mit gleicher Gewindesteigung und gleichem Gewindeprofil aufweist. Diese an sich identischen Gewinde in den Hauptzonen 12 unterscheiden sich voneinander jedoch dadurch, dass das Gewinde 8 in der unteren Hauptzone 12 als eingängiges und das Gewinde 8 in der oberen Hauptzone 12 als zweigängiges Gewinde ausgeführt ist. Bei gleicher Gewindesteigung weist das Gewinde 8 in der oberen Hauptzone 12 somit genau doppelt so viele Gewinderippen pro Längeneinheit auf wie das Gewinde 8 in der unteren Hauptzone 12. Die obere Hauptzone 12 umfasst dabei eine Länge von etwa 2 bis 3 mm.

Die im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 gezeigte Verankerungsschraube 1 ^" ist in besonderem Maße für einen Einsatz im Kieferknochen unter Einhaltung hoher Sicherheitsvorkehrungen ausgelegt. Dabei ist insbesondere als Auslegungsziel zugrunde gelegt, dass ein unbedingt zu vermeidender Fall bei einem Versagen der Verankerungsschraube 1 der Schraubenbruch ist, bei dem der Schraubenkopf 2 abreißt und der restliche Schraubenkörper im Kieferknochen steckenbleibt und anschließend herausgefräst werden müsste. Um diesen Fall gezielt und sicher zu vermeiden, ist die Verankerungsschraube 1 ^" gezielt dafür ausgelegt, dass im Versagensfall anstelle eines Schraubenbruchs nicht der Schraubenkörper, sondern vielmehr das Gewinde oder dessen Verankerung im Knochen versagt. Dementsprechend ist die Gewindekontur und die Zonenbildung gezielt an eine typische Knochenschichtung im Kieferbereich angepasst. Ein menschlicher Kiefer weist nämlich eine vergleichsweise harte obere Schicht, die sogenannte Kompakta, auf, die eine durchschnittliche Dicke von etwa 2 bis 3 mm hat. Darunterliegend ist die sogenannte Sprongiosa, eine vergleichsweise weichere Knochenzone, zu finden. An diese Verhältnisse ist die Verankerungsschraube 1 ^" gemäß Fig. 3 gezielt angepasst. Nach dem Eindrehen der Verankerungsschraube 1 ^" liegt nämlich die obere Hauptzone 12 im Kiefer in etwa im Bereich der Kompakta, wie dies durch die Hilfslinien 14 angedeutet ist. Dem gegenüber liegt die untere Hauptzone 12 im Bereich der Sprongiosa. Hinsichtlich der Festigkeit ist der Bereich in der Sprongiosa ein untergeordnetes Problem, da diese üblicherweise bei der Einlagerung der Verankerungsschraube 1 ^" keine ausreichende Festigkeit bietet, um im Zweifelsfall einer Belastung bis zum Schraubenbruch standhalten zu können. Dies könnte allenfalls im Bereich der Kompakta erfolgen. Im Bereich der Kompakta ist durch die vorgesehenen zwei Gewindegänge aber die Dichte der Gewindeprofile doppelt so hoch, was letztendlich den Halt und die Festigkeit des Gewindes als solchen in diesem Bereich schwächt. Damit ist gezielt dafür gesorgt, dass das Gewinde in diesem Bereich ausreichend schwach dimensioniert ist, so dass vor einem Schraubenbruch zunächst das Gewinde in diesem Knochenbereich nachgeben würde. Im Übrigen weisen die Gewinde in beiden Hauptzonen 12 die gleiche Gewindesteigung auf, so dass ansonsten ein besonders harmonisches und ungestörtes Eindrehen der Verankerungsschraube 1 ^" erfolgen kann.

Alternativ oder zusätzlich kann der ortsabhängig variierende Gewindeparameter aber auch darin liegen, dass der Abstand des Gewindeprofils von der Hauptachse der Verankerungsschraube 1 , 1 ', 1 ^" ortsabhängig verändert wird. Ein Ausführungsbeispiel dafür ist in Fig. 4 dargestellt, wobei dort der Querschnitt des Gewindeschafts 4 gezeigt ist. Der Gewindeschaft 4 weist dabei annähernd einen triovalen Querschnitt auf, so dass - wie dies durch die Pfeile 16 angedeutet ist - abhängig von der Position im Gewindegang und somit auch abhängig von der Position in Längsrichtung der

Verankerungsschraube 1 ,1 ^',1 ^" sich ein anderer Abstand des Gewindeprofils von der Schraubenachse 18 einstellt. Durch eine derartige dreieckige oder triovale Kontur des Querschnitts kann im Übrigen auch erreicht werden, dass sich selbst nach den Adaptationsvorgängen im Knochengewebe nach Einbringen der Schraube eine erhöhte Festigkeit beim Sitz der Verankerungsschraube 1 ,1 ^',1 ^" erreichen lässt. Dies ist dadurch erreichbar, dass über den normalen Gleit- oder Haftschluss hinaus bei einer derartigen Ausgestaltung auch ein Formschluss erreichbar ist, der auch nach den eintretenden Gefügeveränderungen im Knochengewebe die Festigkeit der eingesetzten Schraube stützt.

Wie in der Draufsicht in Fig. 5 entnehmbar ist, ist der Schraubenkopf 2 mit einer Achtkantkontur ausgeführt, um somit die Montage und Demontage der Schraube im Kiefer unter Verwendung geeigneter Werkzeuge zu erleichtern. Darüber hinaus ist der Schraubenkopf 2 in seiner Dachfläche mit zwei sich kreuzenden durchgängigen Profilvertiefungen 20 versehen. Diese sind im Querschnitt rechteckig ausgeführt und hinsichtlich ihrer Dimensionierung - eine typische Breite von 0,018" oder 0,022" ist vorgesehen - an die üblicher weise bei kieferorthopädischen Behandlungen verwendeten Fixier- oder Stellenlemente, wie beispielsweise Klammern, Drähte, Federn oder Gummis angepasst. Die Profilvertiefungen 20 dienen somit in der Art sogenannter Slots oder Kreuzslots zur Befestigung der weiteren Fixiermittel, so dass eine zuverlässige Kraftübertragung auf den behandlungsbedürftigen Zahn unter Verankerung am Kiefer erreichbar ist. Gerade über die Anpassung der Dimensionierung oder Konturierung der Profilvertiefungen 20 an die typischen Profile und Dimensionen dieser Fixiermittel, insbesondere über den rechteckförmigen Querschnitt, ist dabei auch erreichbar, dass die gewünschten Kräfte besonders zuverlässig übertragen werden können, und dass sowohl Translations- als auch Rotationskräfte übertragen und fixiert werden können. Bezugszeichenliste

Verankerungsschraube

Schraubenkopf

Gewindeschaft

Schneidspitze

Gewinde

Gewindebereich

Hauptzone

Hilfslinie

Pfeile

Schraubenachse

Profilvertiefung

Claims

Ansprüche

1. Kieferorthopädische Verankerungsschraube (1 ,1 ^',1 ^") mit einem an einem Schraubenkopf (2) angeformten, mit einem Gewinde (8) versehenen Gewindeschaft (4), bei der das Gewinde (8) mit zumindest einem über die

Längsachse des Gewindeschafts (4) gesehen nicht konstanten Gewindeparameter ausgeführt ist.

2. Kieferorthopädische Verankerungsschraube (1 ,1 ^',1 ^") nach Anspruch 1 , bei der die Gewindesteigung und/oder das Gewindeprofil über die Längsachse des

Gewindeschafts (14) gesehen nicht konstant ausgeführt sind.

3. Kieferorthopädische Verankerungsschraube (1 ,1 ^',1 ^") nach Anspruch 1 oder 2, deren Gewindeschaft (4) im Querschnitt in etwa dreiecksförmig oder in Form eines Triovals ausgeführt ist.

4. Kieferorthopädische Verankerungsschraube (1 ,1 ^',1 ^") nach einem der Ansprüche 1 bis 3, deren Gewindeschaft (4) eine Anzahl von in seiner Längsachse gesehen hintereinander angeordneten Hauptzonen (12) aufweist, in denen das Gewinde (8) jeweils mit annähernd konstanten Gewindeparametern ausgeführt ist.

5. Kieferorthopdische Verankerungsschraube (1 ,1 ^',1 ^") nach einem der Ansprüche 1 bis 4, deren Schraubenkopf (2) in seiner Außenkontur mit einer Mehrkantkontur, vorzugsweise mit einer Achtkantkontur, ausgeführt ist,

6. Kieferorthopädische Verankerungsschraube (1 ,1 ^',1 ^") nach einem der Ansprüche 1 bis 5, deren Schraubenkopf (2) in seiner Dachfläche mit einer Anzahl von, vorzugsweise mit zwei sich kreuzenden, durchgängigen Profilvertiefungen (20) versehen ist.

7. Kieferorthopädische Verankerungsschraube (1 ,1 ^',1 ") nach Anspruch 6, bei der die oder jede Profilvertiefung (20) hinsichtlich ihres Querschnitts und/oder hinsichtlich ihrer Dimensionierung an ein zahntherapeutisches Klammerelement angepasst ist.

8. Kieferorthopädische Verankerungsschraube (1 ,1 ^',1 ^") nach Anspruch 6 oder 7, s deren Schraubenkopf (2) an seiner Seitenfläche mit einer umlaufenden Fixiernut versehen ist.

9. Kieferorthopädische Verankerungsschraube (1 ,1 ^',1 ^") nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die als Basismaterial aus Titan gefertigt ist 0