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Die Erfindung betrifft ein zum Einwachsen in einen Kieferknochen bestimmtes Dental-Implantat gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Ein derartiges einstückig zu handhabendes Implantat ist in Form einer Titan-Fixtur mit einem Keramik-Abutment aus der
DE 10 2005 001 185 A1 bekannt, wonach die feste, spaltfreie Verbindung zwischen beiden Komponenten infektionsbedingten Nekrosen vorbeugen soll, die zu Knochenabbau führen könnten. Für diese spaltfreie Verbindung des Abutment mit der Fixtur werden „alle geeigneten Verfahren”, die eine innige Verbindung der Materialien erlauben, als infragekommend bezeichnet. Konkret werden als geeignete Technologien zum Aufbringen des ringförmigen Abutment auf ein unrund verjüngtes Stirnende der Fixtur ein schichtweises Aufbrennen, das Aufgießen, ein Tauchverfahren oder das Aufsprühen von Keramik angegeben, und insbesondere ein unter Formgebung erfolgendes Aufpressen eines dafür zunächst thermisch plastifizierten Presskeramikblockes. In allen Fällen durchragt das verjüngte Stirnende der Fixtur das dieses umgebende Abutment. In die Mantelfläche des verjüngten Fixturkernes unter dem ihn umgebenden Keramikring sind stirnseitig offene achsparallele Nuten für das Ansetzen eines Drehmomentenschlüssels an die Fixtur eingearbeitet. Zwar wird dadurch das Abutment mechanisch entlastet, aber die eigentlich anzustrebende mechanische und thermische Entkopplung zwischen von dem Abutment aufzunehmender Suprakonstruktion und seiner Verankerungs-Fixtur ist bei dieser Implantat-Konstruktion entfallen.
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Nach der
DE 20 2006 01 844 U1 weist eine Fixtur aus Zirkonoxid-Keramik ein zentrales Sackloch auf, in das, erst nach dem Einwachsen der Fixtur mit verschlossenem Sackloch in den Kieferknochen, nach Freilegen des Sackloches ein stiftförmiges, mit einem zentralen Füll- oder Entlüftungskanal durchzogenes, ebenfalls aus Zirkonoxid-Keramik erstelltes
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Abutment einzementiert wird. Eine später wieder zu entfernende Manschette in der Umgebung der Füge-Querschnittsebene soll verhindern, dass Zementmasse aus dem Verbindungsbereich in die Mundhöhle austritt. Auch ist der störungsfreie Aushärtungsprozess dieses auf dem Kiefer des Patienten stattfindenden Montagevorganges kritisch.
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Gemäß der
WO 2005/120386 A1 werden am Grünkörper einer Fixtur und/oder eines – wenn sie nicht einstückig gefertigt sind – in die eingewachsene Fixtur später einzuzementierenden Abutment, die beide auf Zirkonoxidbasis gefertigt sind, vor deren abschließenden Sintern nach Maßgabe der individuellen Operationsumgebung jeweils an diese anzupassende, aufgeraute Sonderabschnitte ausgebildet, die das Einwachsens in den Kieferknochen fördern sollen. Solche patientenabhängige Einzelmaßnahme steht allerdings einer preisgünstigen Serienfertigung entgegen.
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In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt vorliegender Erfindung die technische Problemstellung zugrunde, ein Dental-Implantat gattungsgemäßer Art anzugeben, das in seiner Herstellung weniger aufwändig und deshalb kostengünstiger, dessen Anwendung einfacher und für den Organismus weniger belastend und dessen Sitz und Haltbarkeit zuverlässiger ist.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch angegebenen wesentlichen Merkmale gelöst. Danach werden die metallische Implantat-Fixtur und ihr keramisches oder ebenfalls metallisches Abutment getrennt in Spritzguss-Sinterverfahren hergestellt und dann, noch vor dem Operationsvorgang, statt durch Verschraubung kraftschlüssig durch Aussintern oder durch Einschrumpfen eines Längsabschnittes (am Abutment oder an der Fixtur) in ein Sackloch (in der Fixtur bzw. im Abutment), schon in korrekter Winkelorientierung unlösbar miteinander verbunden. Dieses so zu einem einzigen zu handhabenden Verbundteil zusammengefügte Implantat insgesamt wird später durch Ansetzen eines Drehmomentenwerkzeuges oberhalb der Fixtur, nämlich an dem schon auf die Fixtur montierten Abutment in den Kieferknochen eingeschraubt.
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Dadurch entfallen das Einarbeiten geometrisch kritischer und beschädigungsgefährdeter feiner Rippen- und Gewinde-Strukturen in eine Sackbohrung im Verbindungsbereich des Abutments mit der Fixtur, aber auch das Erfordernis eines unrunden Profiles an der Fixtur selbst für deren separates Einschrauben in einen Kieferknochen; ebenso wie die Gefahr einer Verletzung des Zahnfleisches durch das Schraubwerkzeug und die doppelte Wundbelastung durch das in der Praxis verbreitete zeitversetzte Einschrauben zunächst der Fixtur in den Kieferknochen und danach erst eines Schraubabutments in die einwachsende Fixtur. Das einteilig komplett montierte Implantat dagegen darf schon kurz darauf, in Sonderfällen sogar sofort, belastet werden. Aus der somit kürzeren Behandlungsdauer resultiert abgesehen von der geringeren körperlichen Beanspruchung des Patienten schließlich auch eine spürbare Verringerung seiner Behandlungskosten.
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Während die in den Kieferknochen einzusenkende Fixtur vorzugsweise auf der Basis einer Titanpulver-Matrix gespritzt wird, weil Titan mit dem Körperknochen biokompatibel (in ihm unlöslich und regelmäßig ohne Abstoßungsreaktionen) ist, kann für das über dem Kieferknochen ins Zahnfleisch hineinragende Abutment mit seinem Anschlussprofil für die Zahnkrone oder -brücke ebenfalls auf Titanpulver, vorteilhafter noch auf farblich an die Operationsumgebung in der Zahnlücke anzupassendes Keramikpulver für den Spritzguss zurückgegriffen werden.
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Es entfällt also der fertigungstechnische Aufwand eines Aufwachsens eines ringförmigen Abutments auf die Fixtur wie auch der fertigungs- und behandlungsseitige Aufwand einer herkömmlichen Schraubverbindung zwischen Fixtur und Abutment. Für das stattdessen nun bevorzugte Zusammenschrumpfen des Abutments mit der Fixtur, unter Eingriff eines gewindelosen Längsabschnittes (unter dem Abutment oder auf der Fixtur) in ein bloßes Sackloch (oben in der Fixtur bzw. unten im Abutment) kann der Sintervorgang der Umgebung des Sackloches kurz vor dem Verfahrensabschluss (etwa bei Erreichen von 90% des angestrebten Sintergrades) unterbrochen werden, um einen bis dahin in das Sackloch eingeführten Sinterstützkern nun lagerichtig gegen besagten Längsabschnitt etwa gleicher Querschnittsgeometrie auszutauschen – so dass danach das Abutment und die Fixtur im Zuge der abschließenden Sinterbehandlung mit dem Längsabschnitt im Sackloch gewissermaßen formschlüssig zusammengeschmiedet werden; oder der schon fertig bearbeitete Körper (Fixtur bzw. Abutment) mit dem Sackloch wird noch einmal erhitzt, woraufhin der Längsabschnitt des anderen Körpers (Abutment oder Fixtur) in das dadurch geringfügig aufgeweitete Sackloch lagerichtig eingesetzt und dann dessen Umgebung wieder abgekühlt wird. Die daraus resultierenden radialen Schrumpfungsvorgänge führen zu einem irreversiblen Kraftschluss im Sackloch.
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Von Vorteil ist die erfindungsgemäße Lösung also insbesondere, weil kein Sackloch-Gewinde in die Fixtur oder in das Abutment eingeschnitten werden muß, sondern der Guss bereits mit einem im Axialquerschnitt unrunden Sackloch erfolgen kann, bei entsprechend unrundem Querschnitt des hier einzusetzenden Längsabschnittes. Diese Auslegung fördert die Übertragung des nun nicht mehr unmittelbar in die Fixtur sondern in Abstand darüber in das Abutment eingebrachten Drehmomentes auf die Fixtur beim einteiligen Einschrauben des aus Fixtur und Abutment hermetisch zusammengefügten Verbund-Implantates in den Kieferknochen.
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Zusätzliche Weiterbildungen und Abwandlungen der erfindungsgemäßen Lösung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und, auch hinsichtlich deren Vorteilen, aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung nicht ganz maßstabsgerecht vergrößert und auf das Funktionswesentliche beschränkt skizzierten bevorzugten Ausführungsbeispiels zur Erfindung. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt im Axial-Längsschnitt das aus zwei Sinterteilen gewindelos, hier kraftschlüssig zu einem Verbundteil zusammengefügt in den zahnlosen Alveolarknochen eingeschraubte Dental-Implantat zur Aufnahme einer Suprakonstruktion, in diesem Beispielsfalle mit in die Fixtur eingreifendem Abutment.
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Das skizzierte Implantat 11 ist, vorzugsweise kraftschlüssig, aus zwei spritzgegossenen Sinterteilen zu einem einteilig zu handhabenden Verbundteil 27 zusammengefügt, nämlich aus einer Fixtur 12 als künstlicher Zahnwurzel für einen verlorenen Zahn und einem Abutment 13 zur Befestigung einer aufgesetzten, etwa kronen- oder brückenförmigen Suprakonstruktion 14 oberhalb der Fixtur 12.
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Der Fixtur 12 weist einen achssymmetrischen, vorzugsweise nicht zylindrischen sondern sich von der flachen Stirn 15 zum abgerundeten Scheitelbereich 16 verjüngenden, wie skizziert etwa spitzwinklig-konischen und leicht ausgebauchten Querschnitt auf. Aus dessen Außenmantelfläche 17 steht über wenigstens einen Teil der axialen Länge der Fixtur 12 ein vorzugsweise selbstschneidend ausgelegtes Gewinde 18, gegenüber der Fixtur-Längsachse geneigt, rippenartig hervor.
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Beim skizzierten Realisierungsbeispiel ist etwa koaxial in die Stirn 15 der Fixtur ein unrundes Sackloch 19 eingeformt, in welches das Abutment 13 mit einem Längsabschnitt 20 etwa gleichen unrunden Querschnittes hineingreift. Im Rahmen vorliegender Erfindung kann der Eingriff aber auch umgekehrt realisiert sein, also mit einem Längsabschnitt (20) auf der Fixtur 12 in ein Sackloch (19) hinein, mit dem das Abutment 13 versehen ist. Bei diesen beiden Varianten ist jeweils ein Längsabschnitt 20 gegen die Innenwandfläche eines Sackloches 19 kraftschlüssig schrumpf-verankert.
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Das Abutment 13 ruht mit der kleineren Basis 21 eines kegelstumpfförmigen Kragens 22, aus welcher im skizzierten Beispielsfalle der Längsabschnitt 20 hervorsteht, auf der Stirn 15 der Fixtur 12. Dem Längsabschnitt 20 koaxial gegenüber ragt aus der größeren Kragen-Basis 23 ein Anschlussprofil 24 zu späterer Aufnahme der Suprakonstruktion 14 vor. Dieses Anschlussprofil 24 kann auf seiner Außenmantelfläche mit einer unrunden Kontur zum Ansetzen eines Drehmomentenwerkzeug ausgeformt sein; skizziert ist stattdessen beispielshalber eine innere Kontur 25 mit einem mehrkantigen lichten Querschnitt 26 zum Einsetzen eines Steckschlüssels (nicht dargestellt).
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Die Fixtur 12 ist ein gesinterter Spritzguss-Körper auf Titan-Basis. Das Abutment 13 ist ebenfalls ein gesinterter Spritzguss-Körper, auch auf Titan- oder bevorzugt auf Keramik-Basis. Beide werden getrennt gefertigt und dann, vorzugsweise kraftschlüssig, zu einem später einstückig zu handhabenden Verbundteil 27 zusammengefügt. Dafür wird in diesem Beispiel eine mit dem Sackloch 19 versehene Fixtur 12 erst fertiggesintert, wenn das bereits fertiggesinterte Abutment 13 mit seinem Längsabschnitt 20 in das Sackloch 19 eingesteckt ist, so dass mittels des abschließenden Sintern der Umgebung des Sackloches 19 dessen Innenmantelfläche gewissermaßen kaltverschmiedet untrennbar mit der Außenmantelfläche des darin eingeführten Längsabschnittes 20 verbunden wird; oder die auch schon fertiggesinterte Umgebung des Sackloches 19 (hier die Fixtur 12) wird noch einmal erhitzt, um das Sackloch 19 zu axialem Einpressen des Längsabschnittes 20 etwas radial aufzuweiten und danach mit dem Abkühlen einschrumpfen zu lassen. In beiden Fällen werden dadurch die Fixtur 12 und sein Abutment 23 winkelorientiert, verdrehfest und untrennbar kraftschlüssig miteinander zum dann einteilig zu handhabende Implantat-Verbundteil 27 zusammengefügt.
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Dieses Verbundteil 27 wird in den Alveolar- oder Kieferknochen 28 eingeschraubt, bis, wie skizziert, dessen an das Zahnfleisch 29 angrenzender Bereich etwas oberhalb der Teilungsebene des Implantates 11 bei der Stirn 15 liegt. Für dieses Verschrauben braucht deshalb an der Fixtur 12 keinerlei Vorkehrung für Ansetzen eines Schraubwerkzeuges mehr getroffen zu sein, was Verletzungsgefahren des Knochen 28 oder des Zahnfleisches 29 beim Hantieren des Werkzeuges künftig praktisch ausschießt. Die Verschraubung des Implantates 11 insgesamt erfolgt stattdessen nun durch Einbringen eines Drehmomentes oberhalb des Zahnfleisches 29, in das drehfest mit der Fixtur 12 vereinigte Abutment 13; und das vorzugsweise an einer Stelle, die später von der darüber gestülpten Suprakonstruktion 14 zuverlässig verschlossen wird, so dass im Bereich des Zahnfleisches 29 letztlich nur noch glatte Flächen an der so vervollständigten Zahnprothese auftreten.
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Andererseits wird das Einwachsen der Fixtur 12 in den Kieferknochen 28, aber auch die gewindelose Befestigung des Längsabschnittes 20 im Sackloch 19, durch aufgeraute Mantelflächen gefordert. Solche Oberflächen-Unebenheitern können, praktisch ohne Zusatzaufwand, bei der Herstellung der Grünlinge der Fixtur 12 und des Abutment 13 im Pulverspritzguss gleich mit eingeformt, und erforderlichenfalls dann im Zuge des Sintern noch nachgearbeitet, werden.
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Die an sich zweiteilige, aus in einen Kieferknochen 28 einzuschraubender Fixtur 12 und später in diese einzuschraubendem Abutment 13 bestehende Dental-Implantat 11 wird somit erfindungsgemäß, nämlich vorzugsweise unter Verzicht auf die Schraubverbindung zwischen Fixtur 12 und Abutment 13, zwar zweiteilig als spritzgegossene Sinterkörper hergestellt aber dann, vorzugsweise in einem Schrumpfprozess kraftschlüssig, zu einem einzigen zu handhabenden Verbundteil 27 zusammengefügt. Bei dem ist die Kontur 25 zum Ansetzen eines Drehmomentenwerkzeuges, für das Einschrauben der Fixtur 12 in den Kieferknochen 28, von der Fixtur 12 zum oberen Ende des Abutment 13 hin, nämlich an dessen Anschlussprofil 24 zur späteren Aufnahme der Suprakonstruktion 14, verlagert. Ein unrunder Querschnitt des in ein Sackloch 19, etwa in der Fixtur 12, eingreifenden Längsabschnittes 20, in diesem Falle des Abutments 13, fördert die Drehmomentenübertragung vom Abutment 13 auf die Fixtur 12 bei deren Einschrauben in den Kieferknochen 28. Der Fortfall der zweiten Verschraubung – nämlich für das bisherige Setzen des Abutments 13 erst nach dem Einwachsen der Fixtur 12 – verbilligt die Herstellung des Implantates 11, verringert den Operationsaufwand und entlastet sowohl den Patienten wie auch seine Wundstellen im Kieferknochen 28 und im Zahnfleisch 29.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- Implantat (aus 12 und 13)
- 12
- Fixtur [künstliche Zahnwurzel] (von 11)
- 13
- Abutment [Einsatz] (von 11 auf 12)
- 14
- Suprakonstruktion [Krone oder Brücke als Zahnersatz] (auf 13/24)
- 15
- Stirn [distales Ende] (von 12)
- 16
- Scheitelbereich (von 12/17, gegenüber 15)
- 17
- Außenmantelfläche (von 12)
- 18
- Gewinde (auf 17)
- 19
- Sackloch (hier beispielsweise in 12 bei 15)
- 20
- Längsabschnitt (hier beispielsweise an 13 unter 22 in 19)
- 21
- kleine Basis (von 22)
- 22
- Kragen (von 13, über 20)
- 23
- größere Basis (von 22)
- 24
- Anschlussprofil (auf 22 für 14)
- 25
- unrunde Kontur (in 13 bzw. 24, für Drehmomenteneinleitung in 13/12)
- 26
- Querschnitt (von 24 bzw. 25)
- 27
- Verbundteil (11 aus 12 und 13)
- 28
- Kieferknochen [Alveolarknochen] (zur Aufnahme von 12)
- 29
- Zahnfleisch (22 umgebend)