DE102005056119A1

DE102005056119A1 - Temporäre Schraube für kieferorthopädische Anwendung mit gesteigerter Festigkeit im Knochen

Info

Publication number: DE102005056119A1
Application number: DE102005056119A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-11-27
Filing date: 2005-11-27
Publication date: 2007-05-24
Also published as: EP1957000A1; WO2007060005A1; US20090240289A1; DE102006051082A1

Abstract

Zum temporären Einsetzten in den Knochen bestimmte Schrauben (siehe Zeichnung 1) für kieferorthopädische Anwendungen, bei welcher im Gewindebereich bzw. der Gewindelänge, abgesehen vom Gewindeanfang (siehe Zeichnung 1) das Gewinde in der Steigung variiert siehe Zeichnung 2) oder das Gewinde in seiner Steigung variiert und oder in seiner geometrischen Form variiert. Die geometrische Veränderung, die sich aufgrund eines gleichmäßig konisch verlaufenden Gewindekerns (z.B. siehe Zeichnung 4) oder aufgrund einer gleichmäßigen konischen Schraube (z.B. siehe Zeichnung 5) ergibt ist von dem Anspruch ausgenommen.

Description

In der Kieferorthopädie ist das therapeutische Hauptziel die Bewegung von Zähnen. Einen Zahn kann man nur bewegen, wenn man Kraft aufwendet. Diese Kraft muss an einer Verankerung abgestützt sein, damit sie eine Richtung erfährt. Nach Newton bedeutet Kraft=Gegenkraft, d.h. aktio=reaktio. Bis vor kurzer Zeit konnten nur andere Zähne im Kiefer als Verankerung herangezogen werden, daraus resultierte immer eine Nebenwirkung bzw. Verschiebung der Zähne, die als Widerlager dienten.

Seit einiger Zeit haben sich einteilige temporäre Schrauben als Verankerung etabliert. Diese werden in den Kieferknochen eingebracht für die Zeit der zulösenden therapeutischen Zielsetzung, ein verwachsen/oseointegrieren mit dem Knochen ist nicht erwünscht. Sie sind in diesem Sinne kein Implantat, welche im Körper auf Dauer verbleiben. Ihre Festigkeiten d.h. Nutzung als Widerlager erreichen sie nicht durch Oseointegration sonder durch den Anpressdruck zwischen Knochen und temporärer Schraube, welcher durch die Kompression des Knochens beim Eindrehen der temporären Schrauben erreicht wird.

Die Verlustrate ist momentan noch recht hoch und wird in der Literatur mit bis zu 20% angegeben. Diese zu reduzieren ist nur möglich über die Verbesserung der Primärstabilität durch neue mechanische Retention.

Die temporären Schrauben sind vorwiegend aus metallischen Werkstoffen wie Titan und Titanlegierungen sind aber auch aus folgenden Materialen möglich:
Edelstahllegierungen, Nickel-, Kobaltlegierungen, Keramik, Kunststoff, Faser verstärkter Kunststoff.

Die Erfindung besteht darin, dass das Gewinde der temporären Schrauben ungleichmäßig ist. D.h. dass die Steigung des Gewindes und oder die Form des Gewindes variieren. Die Änderung der Gewindesteigung oder die Änderungen des Gewindes der temporären Schrauben variiert entweder über die gesamte Gewindelänge bzw. Gewindebereich (ausgenommen der Gewindeanfang siehe Zeichnung 1) oder nur über einen oder mehrere Bereiche der Gewindelänge.

Die Änderung der Steigung (siehe Zeichnung 2) kann linear steigen oder fallen oder jede andere möglich herstellbare Funktion annehmen (z.B. quadratisch, trigonometrisch, e-Funktion, etc.). Die Änderung der Steigung kann als einzelne Änderung des Gewindes eingesetzt werden oder mit der Variation der Gewindeform Kombiniert werden.
Bei der Änderung der Gewindesteigung besteht der Effekt der Steigerung der Festigkeit der temporären Schraube im Knochen darin, dass der Knochen, in welchen die temporäre Schraube eingedreht wird in Eindrehrichtung vom Gewinde entweder gestaucht oder gestreckt wird. Durch diese zusätzliche Verspannung des Knochens mit der temporären Schraube wird der Anpressdruck zwischen der temporären Schraube und dem Knochen erhöht. Bedingt durch die Erhöhung des Anpressdrucks zwischen temporärer Schraube und dem Knochen steigt das Haft und Gleitreibungsmoment, welches nach dem Eindrehen nötig ist um die temporäre Schraube wieder zu lösen. Weiterhin wird durch eine höhere Kompression und Vorspannung des Knochens eine weitere durch die Anwendung bedingte Kompression und mechanische Spannung erschwert und der Sitz der temporären Schraube im Knochen verstärkt und somit die Festigkeit im Knochen erhöht.
Die andere Veränderung des Gewindes bezieht sich auf die Form bzw. das Profil des Gewindes (z.B. Zeichnung 3). Die Änderung der Gewindeform kann linear sein oder einer beliebigen Funktion entsprechen, gleichmäßig oder ungleichmäßig sein, einmalig oder wiederholend sein. Es kann auch eine Kombination der Möglichkeiten sein. Diese Änderung kann allein eingesetzt werden oder mit der Änderung der Gewindesteigung kombiniert sein. Durch die Veränderungen der Gewindeform wird der Knochen im vorgeschnittenen oder im selbstgeschnittenen (bei selbstschneidenden temporären Schrauben) Gewindegang ungleichmäßig komprimiert. Somit erhält man im Knochen gegenüber der temporäre Schraube Hinterschneidungen, welche die Retention erhöht und einer rotatorischen Bewegung entgegenwirken. Als Folge hiervon wir die Festigkeit der temporären Schraube im Knochen erhöht.
Die Fertigung solcher Gewinde kann durch Abtragende Verfahren (z.B. Fräsen, Drehen, Schneiden, Laser, erodieren, etc.) oder durch Formgebende Verfahren (Gewindeformen) also durch plastische Verformung erfolgen. Weitere Möglichkeiten der Herstellung bestehen im Gießen, Pressen, Sintern, Lasersintographie.

Claims

Zum temporären Einsetzten in den Knochen bestimmte Schrauben (siehe Zeichnung 1) für kieferorthopädische Anwendungen, bei welcher im Gewindebereich bzw. der Gewindelänge, abgesehen vom Gewindeanfang (siehe Zeichnung 1) das Gewinde in der Steigung variiert siehe Zeichnung 2) oder das Gewinde in seiner Steigung variiert und oder in seiner geometrischen Form variiert. Die geometrische Veränderung, die sich aufgrund eines gleichmäßig konisch verlaufenden Gewindekerns (z.B. siehe Zeichnung 4) oder aufgrund einer gleichmäßigen konischen Schraube (z.B. siehe Zeichnung 5) ergibt ist von dem Anspruch ausgenommen.
Die Änderung der Gewindesteigung kann positiv oder negativ sein
Als Beispiel der Variation der Gewindesteigung nach Anspruch 1 und Anspruch 2 kann die Gewindesteigung komplett (z.B. siehe Zeichnung 2) oder teilweise (z.B. siehe Zeichnung 6), linear oder nach einer beliebigen Funktion, einmalig oder wiederholend, gleichmäßig oder ungleichmäßig variieren.
Als weiteres Beispiel der Variation der Gewindesteigung nach Anspruch 1 kann innerhalb der Steigungsänderung nach Anspruch 2 und Anspruch 3 oder einer gleich bleibenden Steigung pro Umdrehung, die Steigung innerhalb einer Umdrehung (z.B. siehe Zeichnung 7) linear, nach einer beliebigen Funktion, einmalig oder wiederholend, gleichmäßig oder ungleichmäßig variieren.
Die Steigungsänderung nach Anspruch 1 bis 4 ist auf einen Bereich von 0,01mm bis 5mm pro Umdrehung oder auf einen Bereich von 0,01mm bis 5mm pro Umdrehung und oder auf 0,001mm bis 1mm pro Drehwinkelgrad (siehe Zeichnung 8) begrenzt.
Als Beispiel der geometrischen Gewindeveränderung nach Anspruch 1 kann sich die geometrische Veränderung des Gewindes auf die Veränderung des Gewindeprofils beziehen (z.B. siehe Zeichnung 3). D.h. das Profil verändert kann sich linear, nach einer bestimmten Funktion, einmalig oder wiederholend, in seiner Form gleich bleibend (z.B. Dreieck, Trapez, trigonometrische, teilkreisförmig, mit oder ohne Radien, mit oder ohne Ecken) mit variierender Größe oder seiner gesamten Gestalt (siehe Zeichnung 3) oder in seinem Abstand von der Schraubenachse variieren.
Als weiteres Beispiel der geometrischen Gewindeveränderung nach Anspruch 1 kann sich die geometrische Veränderung des Gewindes auf die Veränderung des Abstandes des Gewindeprofils von der Schraubenachse beziehen. D.h. der Abstand des Schraubenprofils von der Schraubenmitte/-achse variiert gleichmäßig und oder ungleichmäßig mit dem Drehwinkel um die Schraubenachse (z.B. siehe Zeichnung 9).
Als weiteres Beispiel der geometrischen Gewindeveränderung nach Anspruch 1 kann sich die geometrische Veränderung des Gewindes darauf beruhen, dass beliebige geometrische Löcher oder Löcher und oder Einkerbungen (z.B. kreisförmig oder kreisförmig und oder eckig, z.B. siehe Zeichnung 10) im Bereich 0,1mm-1mm durch abtragende (spanabhebende Techniken, Laser, etc.) und oder formgebende Techniken (z.B. formen, pressen, bestrahlen, beschießen, stoßen, hämmern, schmieden, etc.) gefertigt werden.
Ein weiteres Beispiel für die Variation des Gewindes nach Anspruch 1 ist die Kombination mehrerer der aufgeführten Beispiele von Anspruch 1-4 und 6-8 mit Einschränkung des Anspruchs 5.