DE4035172A1 - Enossales kieferimplantat in gestalt eines schraubenimplantats zum befestigen von zahnersatz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein enossales Kieferimplantat in Gestalt eines Schraubenimplantats zum Befestigen von Zahnersatz, mit einem in den Kieferknochen einzuschraubenden Schraubenkörper, der von einem Schraubenkern und einem außen an diesem angeordneten Ge­ winde gebildet wird.

Der menschliche Kieferknochen ist in Höhe des Zahnwurzelbereichs in rechtwinkelig zur Zahnreihe gemessener Transversalrichtung verhältnismäßig schmal. Daher verbleiben im Falle des Verlustes eines natürlichen Zahns beiderseits der Knochenwunde, d. h. an der der Mundhöhle zugewandten und an der hierzu entgegengesetz­ ten Seite, nur relativ knöcherne Abdeckungen.

Schraubt man, nachdem eine geeignet bemaßte Bohrung eingearbei­ tet worden ist, an dieser Stelle in den Knochen ein Schrauben­ implantat, an dem anschließend ein Zahnersatz, beispielsweise eine künstliche Zahnkrone, befestigt wird, schneiden sich die Gewindegänge in diese verhältnismäßig dünnen knöchernen Ab­ deckungen ein. Hierdurch werden die knöchernen Abdeckungen weiter geschwächt. Diese Schwächung wird mit zunehmendem Kreisquerschnitt der Schraubenkörper herkömmlicher Schrauben­ implantate stärker.

Andererseits sollte das Gewinde jedoch möglichst tief in den Knochen eingreifen, damit man eine den beim Gebrauch des Ge­ bisses auftretenden Axialkräften in ausreichendem Maße ent­ gegenwirkende Verankerung erhält.

Somit geht eine Verbesserung der Verankerungskraft mit einer zunehmenden Schwächung der genannten knöchernen Abdeckungen einher. Da nun diese Abdeckungen, werden sie zu dünn, aufgrund der über den Zahnersatz ausgeübten Kaukräfte ausbrechen können, sind dem Gewindedurchmesser und somit der axialen Verankerungs­ kraft Grenzen gesetzt.

Diese Verhältnisse sind im Falle einer längeren Zahnlosigkeit noch schlechter, da der Kieferknochen im Laufe der Zeit schrumpft, und zwar sowohl in der Höhe als auch in viel stärkerem Aus­ maß in Transversalrichtung.

Ein weiterer Nachteil der üblichen Schraubenimplantate besteht darin, daß sie sich im Kieferknochen unter den beim Beißen und Kauen auftretenden Kräften verdrehen können.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Implantat der eingangs genannten Art zu schaffen, das im eingeheilten Zustand ohne zu große Schwächung der beidseitigen knöchernen Abdeckungen fest im Kieferknochen verankert und ferner gegen ein Verdrehen gesichert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schraubenkörper im Querschnitt gesehen eine mindestens an einer Seite abgeflachte Gestalt aufweist.

Auf diese Weise liegt nicht mehr ein rotationssymmetrischer sondern ein in Richtung der Abflachung einen kleineren Durchmesser als quer hierzu aufweisender Schraubenkörper vor. Beim Einschrauben schneidet das Gewinde mit seinem Bereich größten Durchmessers zwar rundum gleich tief in den Knochen ein. Nimmt das Implantat jedoch seine endgültige Drehlage ein, können die an der Seite der Abflachung angeordneten Einschnitte, soweit sie nicht durch den Schraubenkörper ausgefüllt sind, zuheilen. Schraubt man des­ halb das Implantat so ein, daß im implantierten Zustand der kleinere Schraubenkörperdurchmesser in Transversalrichtung ge­ richtet ist, erhält man nach dem Einheilen einen entsprechend weniger geschwächten Kieferknochen und somit eine größere Stabi­ lität gegen Ausbrechen. Quer zur Richtung des kleinsten Durch­ messers kann ein so großer Durchmesser gewählt werden, daß die beim Gebrauch des Gebisses einwirkenden Axialkräfte sicher auf­ genommen werden.

Des weiteren ist ohne weiteres ersichtlich, daß das Implantat, ist es eingeheilt, aufgrund seines nicht rotationssymmetrischen Querschnitts verdrehsicher hält.

Zweckmäßigerweise ist der Schraubenkörper nicht nur an einer sondern an zwei einander diametral entgegengesetzten Seiten abgeflacht. Er kann dann eine ellipsenähnliche Querschnittsge­ stalt aufweisen.

Des weiteren ist bevorzugt vorgesehen, daß der Schraubenkern kreisförmigen Querschnitt und das Gewinde an der mindestens einen abgeflachten Seite eine geringere Tiefe als ansonsten aufweist.

Anstelle hiervon kann die Anordnung jedoch auch so getroffen sein, daß der Schraubenkern eine entsprechend abgeflachte Quer­ schnittsgestalt aufweist, so daß das Gewinde rundum gleich tief ist. Da die Gewindetiefe neben dem Gewindedurchmesser die in axialer Richtung wirksame Abstützfläche bestimmt, mit der sich das Gewinde am eingewachsenen Knochenmaterial abstützt, ist diese Alternative hinsichtlich der Verankerung des Implantats in axialer Richtung sogar günstiger. Andererseits bringt die abge­ flachte Querschnittsgestalt des Schraubenkerns eine geringere Festigkeit des Schraubenkerns gegen Verbiegungen mit sich.

In jedem Falle ist es zweckmäßig, daß der Schraubenkern eine sich zum freien Schraubenkörperende hin verjüngende Gestalt auf­ weist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Gewindegänge über die Gewindelänge hinweg gleiche Außenumfangs­ gestalt aufweisen. Die Gewindegänge könnten jedoch auch eine zum freien Schraubenkörperende hin sich vergrößernde Außenum­ fangsgestalt aufweisen. Dies ist deshalb möglich, da die in Transversalrichtung gemessene Abmessung des Kieferknochens ab einer bestimmten Tiefe zunimmt.

Wie schon mehrfach erwähnt, stützt sich das Implantat über die Gewindegänge am eingewachsenen Knochenmaterial in axialer Rich­ tung ab. Um eine gute Tragfähigkeit des Knochenmaterials zu er­ halten, sollte in die Gewindegänge lebensfähiges, mit Blutge­ fäßen und Markräumen versehenes Knochenmaterial einwachsen. Hierfür hat sich eine Gewindeganghöhe im Bereich zwischen etwa 1,5 mm und 3 mm als sehr vorteilhaft erwiesen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Schraubenimplantat in explodierter Darstellung in Seitenansicht,

Fig. 2 den Schraubenkörper des Implantats gemäß Fig. 1 im Längsschnitt in Teildarstellung,

Fig. 3 den gleichen Schraubenkörper im Querschnitt gemäß der Schnittlinie III-III in Fig. 2, wobei strich­ punktiert ein Kieferknochen angedeutet ist,

Fig. 4 eine Variante des Schraubenkörpers mit Gewindegängen, die eine zum freien Schraubenkörperende hin sich vergrößernde Außenumfangsgestalt aufweisen, in Seitenansicht und

Fig. 5 eine weitere Variante des Schraubenkörpers mit abgeflachtem Schraubenkern im der Fig. 3 ent­ sprechenden Querschnitt.

Bei dem aus Fig. 1 insgesamt hervorgehenden enossalen Kieferim­ plantat handelt es sich um ein Schraubenimplantat, das an der Stelle eines fehlenden natürlichen Zahnes in den Kieferknochen eingebracht wird, so daß an ihm ein Zahnersatz, insbesondere eine Zahnkrone, befestigt werden kann. Das Schraubenimplantat weist einen in eine zuvor in den Kieferknochen eingearbeitete Bohrung einzuschraubenden Schraubenkörper 1, ein stirnseitig in eine Gewindebohrung 2 des Schraubenkörpers 1 einzuschraubendes Pfostenelement 3 sowie eine Befestigungsschraube 4 auf, die am dem Schraubenkörper 1 entgegengesetzten Ende des Pfostenelements 3 in eine in diesem ausgebildete Gewindebohrung 5 einschraubbar ist und dazu dient, den Zahnersatz am Pfostenelement zu halten.

Der prinzipielle Aufbau solcher Schraubenimplantate ist bekannt. Da sich ferner die vorliegende Erfindung nur mit der Ausbildung des Schraubenkörpers 1 beschäftigt, kann deshalb auf eine weitere Erläuterung des bei implantiertem Schraubenkörper an dessen außen liegender Stirnseite befestigten Pfostenelements 3 und des Anbringens des Zahnersatzes am Pfostenelement 3 verzichtet werden. Diese Dinge können auch anders als dargestellt ausgebildet sein. So könnte das Schraubenimplantat im Bereich des Pfostenelementes beispielsweise auch eine abgewinkelte Gestalt aufweisen, um der anatomischen Gegebenheit, daß die natürlichen Zähne stets eine mit Bezug zur Wurzelachse geneigte Zahnkrone besitzen, gerecht zu werden.

Der Schraubenkörper 1 weist einen Schraubenkern 6 und ein außen an diesem angeordnetes Gewinde 7 auf, das sich wie üblich aus in axialer Richtung aufeinanderfolgenden Gewindegängen 8, 8a, 8b zusammensetzt, die sich jeweils über einen vollen Umlauf er­ strecken und ineinander übergehen. Der Schraubenkörper 1 wird mit dem freien Endbereich 9 des Schraubenkerns 6, wo auch das Gewinde 7 endet, voran in den jeweiligen Kieferknochen einge­ schraubt. Am entgegengesetzten Ende des Schraubenkörpers 1 ist an den Schraubenkern 6 eine die Gewindebohrung 2 zum Ein­ schrauben des Pfostenelements 3 enthaltende Endpartie 10 ange­ setzt, die von zwei aufeinanderfolgenden konischen Bereichen 11, 12 gebildet wird, die entgegengesetzt geneigt sind und mit ihren größeren Basisflächen aneinander anschließen. An der Stelle des Übergangs zwischen den beiden konischen Bereichen 11, 12 sind am Außenumfang der Endpartie 10 nach außen hin offene Mit­ nahmeaussparungen 13 eingearbeitet, in die ein auf die Endpartie 10 aufzusteckendes Drehwerkzeug zum Eindrehen des Schraubenkörpers 1 in den Kieferknochen drehfest eingreifen kann.

Der Schraubenkern 6 ist mit dem Gewinde 7 einstückig ausgebildet. Die Herstellung solcher einstückig angesetzter Gewinde durch Materialabtrag zwischen den Gewindegängen ist bekannt. Die Materialdicke d der Gewindegänge ist über die gesamte Gewinde­ länge gleich und beträgt etwa 0,3 mm bis 0,5 mm. Dabei verlaufen die Gewindegänge im Längsschnitt gesehen nach radial außen hin sozusagen messerscharf zu, während der Übergang zum Schraubenkern 6 abgerundet ist (siehe Fig. 2).

Der menschliche Kieferknochen ist in Höhe des Zahnwurzelbereichs in rechtwinkelig zur Zahnreihe gemessener Transversalrichtung t verhältnismäßig schmal. In Fig. 3 ist ein solcher Kieferknochen 14 strichpunktiert im Horizontalschnitt zusammen mit einem einge­ schraubten Schraubenkörper angedeutet. Aus Fig. 3 geht ferner her­ vor, daß der Schraubenkörper 1 im Querschnitt gesehen eine an zwei einander diametral entgegengesetzten Seiten 15, 16 abgeflach­ te Gestalt besitzt. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß prinzipiell auch nur eine einseitige Abflachung möglich wäre. Auf diese Weise ergibt sich ein kleinster Durchmesser a und quer hierzu ein größter Durchmesser b des Schraubenkörpers 1. Diese Durchmesserangaben beziehen sich ebenso wie die seitlich abge­ flachte Querschnittsgestalt des Schraubenkörpers auf die Außen­ umfangsgestalt, d. h. auf den Außenumfang des Gewindes 7, falls dieses rundum über den Schraubenkern 6 vorsteht.

Beim Implantieren wird nun der Schraubenkörper 1 so in den Kieferknochen 14 eingeschraubt, daß am Ende sein kleinster Durchmesser a in Transversalrichtung t verläuft, d. h. daß die abgeflachten Seiten 15, 16 zum Mundinneren bzw. entgegengesetzt hierzu nach außen hin gerichtet sind. Auf diese Weise kann zum einen ein Schraubenkörper mit verhältnismäßig großem Quer­ schnitt gewählt werden, ohne daß das Gewinde 7 die beiderseits des Schraubenkörpers 1 befindlichen knöchernen Abdeckungen 17, 18 zu sehr schwächt.

Beim Einschrauben schneidet sich das Gewinde zwar rundum mit seinem größten Durchmesser b in den Kieferknochen ein.

Nach dem endgültigen Positionieren in der Drehlage gemäß Fig. 3 wachsen in der Einheilphase die neben den Abflachungen 15, 16 liegenden, vom Gewinde freien Einschnittsbereiche jedoch zu. Nach dem Einheilen sind somit die knöchernen Abdeckungen 17, 18 den Umständen entsprechend verhältnismäßig dick, so daß sie ausreichende Stabilität besitzen, um auch bei großen Kau­ kräften ein Ausbrechen des Implantats zu verhindern.

Andererseits kann der größte Durchmesser b unabhängig von der Kieferknochenabmessung in Transversalrichtung t gewählt werden, so daß man ihn so groß ausbilden kann, daß die Verankerung des Implantats in axialer Richtung in jedem Falle ausreichend fest ist.

Außerdem ist aus Fig. 3 ohne weiteres ersichtlich, daß die mindes­ tens eine seitliche Abflachung 15, 16, ist der Schraubenkörper eingeheilt, auch eine verdrehfeste Anordnung des Schraubenkörpers 1 im Kieferknochen 14 ergibt.

Aufgrund der beiden Abflachungen 15, 16 weist der dargestellte Schraubenkörper 1 eine ellipsenähnliche Querschnittsgestalt auf.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist der Querschnitt des Schraubenkerns 6 kreisförmig. Das zugehörige Gewinde 7 weist demgegenüber an der mindestens einen abgeflach­ ten Seite, beim Ausführungsbeispiel also an beiden Seiten 15, 16, eine geringere Tiefe als ansonsten auf. Hierbei ist mit dem Begriff "Gewindetiefe" der Abstand zwischen dem Schraubenkern und dem Gewindeaußenumfang gemeint. Um eine maßliche Vorstellung zu erhalten, wird darauf hingewiesen, daß der Schraubenkern 6 einen Durchmesser von etwa 3 mm und das Gewinde 7 einen größten Durchmesser b von etwa 5 mm sowie einen kleinsten Durchmesser a von etwa 3,5 mm haben kann.

Im Falle des Ausführungsbeispiels der Fig. 5 weist der Schrauben­ kern 6a dagegen eine entsprechend abgeflachte Querschnittsgestalt auf, so daß das Gewinde 7a rundum gleich tief ist, d. h. daß die Außenumfangslinie des Gewindes rundum gleich weit vom Schrauben­ kern 6a entfernt ist.

Auch in die Zwischenräume zwischen den Gewindegängen 8, 8a, 8b wächst das Knochenmaterial ein. An diesem Knochenmaterial stützt sich der Schraubenkörper über das Gewinde in axialer Richtung ab, so daß sie die beim Beißen und Kauen auftretenden Belastungen aufnehmen müssen. Im Hinblick hierauf sollte die Ganghöhe h des Gewindes, d. h. der Abstand der Gewindegänge 8, 8a, 8b von­ einander, im Bereich zwischen etwa 1,5 mm und 3 mm liegen. In diesem Falle ist gewährleistet, daß lebensfähige Knochenbe­ reiche mit Blutgefäßen und Markräumen einwachsen können.

Aus der Zeichnung ergibt sich ferner, daß der Schraubenkern 6 eine sich zum freien Schraubenkörperende 9 hin verjüngende Ge­ stalt aufweist. Die Gewindegänge 8, 8a, 8b besitzen jedoch über die gänze Gewindelänge hinweg gleiche Außenumfangsgestalt, d. h. der Gewindeaußendurchmesser bleibt durchgehend gleich.

Im Falle der Fig. 4 ist dies dagegen etwas anders getroffen. Hier weisen die Gewindegänge 19, 19a, 19b usw. eine zum freien Schraubenkörperende hin sich vergrößernde Außenumfangsgestalt auf, d. h. der Gewindeaußendurchmesser vergrößert sich. Diese Variante ist dadurch möglich, daß der Kieferknochen senkrecht zur Schnittebene der Fig. 3 gesehen mit zunehmender Knochentiefe in Transversalrichtung t breiter wird. Beim Einschrauben gelangen die größeren Durchmesser aufweisenden Gewindegänge in diesen breiteren Kieferknochenbereich. Ansonsten ist der Schraubenkörper gemäß Fig. 4 gleich ausgebildet wie bereits beschrieben.

Claims (9)

1. Enossales Kieferimplantat in Gestalt eines Schraubenimplantats zum Befestigen von Zahnersatz, mit einem in den Kieferknochen ein­ zuschraubenden Schraubenkörper, der von einem Schraubenkern und einem außen an diesem angeordneten Gewinde gebildet wird, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schraubenkörper (1) im Querschnitt gesehen eine mindestens an einer Seite (15, 16) abgeflachte Ge­ stalt aufweist.

2. Kieferimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkörper (1) an zwei einander diametral entgegengesetz­ ten Seiten (15, 16) abgeflacht ist.

3. Kieferimplantat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkörper (1) ellipsenähnliche Querschnittsgestalt aufweist.

4. Kieferimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkern (6) kreisförmigen Quer­ schnitt und das Gewinde (7) an der mindestens einen abgeflach­ ten Seite (15, 16) eine geringere Tiefe als ansonsten aufweist.

5. Kieferimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkern (6a) eine entsprechend abgeflachte Querschnittsgestalt aufweist, so daß das Gewinde (7a) rundum gleich tief ist.

6. Kieferimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkern (6) eine sich zum freien Schraubenkörperende (9) hin verjüngende Gestalt aufweist.

7. Kieferimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindegänge (8, 8a, 8b) über die Gewinde­ länge hinweg gleiche Außenumfangsgestalt aufweisen.

8. Kieferimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindegänge (19, 19a, 19b) eine zum freien Schraubenkörperende hin sich vergrößernde Außenumfangs­ gestalt aufweisen.

9. Kieferimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ganghöhe (h) des Gewindes im Bereich zwischen etwa 1,5 mm und 3 mm liegt.