DE102006045187A1 - Bonding or connecting system for two-part tooth implant with distal implant part and proximal implant part useful in dentistry provides stronger force-locking in form of screw bond for two-part ceramic (sic) implant - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement für ein zweiteiliges Zahnimplantat aus Nichtmetall. Ein distaler Implantatsteil ist als künstliche Zahnwurzel für die Implantation in einem Kieferknochen ausgebildet und ein proximaler Implantatsteil trägt im eingebauten Zustand eine künstliche Zahnkrone. Die Verbindung zwischen distalem und proximalem Implantatsteil ist derart, dass das proximale Ende des distalen Implantatsteils und das distale Ende des proximalen Implantatsteils vorteilhafterweise geometrisch zueinander passend gestaltet sind und im implantierten Zustand des Schaftes aneinander angrenzen.The The invention relates to a connecting element for a two-part dental implant made of non-metal. A distal implant part is artificial Tooth root for the implantation is formed in a jawbone and a proximal one Implant part carries when installed an artificial Tooth crown. The connection between the distal and proximal implant part is such that the proximal end of the distal implant part and the distal end of the proximal implant part advantageously geometrically designed to match each other and implanted in the Condition of the shaft adjacent to each other.
Die Erfindung betrifft insbesondere die Konfiguration, die Art und Weise der Unterbringung und die Verwendung eines Verbindungselementes in Form einer vorteilhafterweise metallischen Gewindehülse im distalen Implantatsteil, welches die Aufnahme für eine kraftschlüssige Verbindung in Form eines Eingriffs, insbesondere einer Verschraubung, des distalen Implantatsteils mit dem proximalen Implantatsteil darstellt.The In particular, the invention relates to the configuration, the manner the housing and the use of a connecting element in the form of an advantageously metallic threaded sleeve in the distal Implant part, which is the receptacle for a non-positive connection in the form of an engagement, in particular a screw, the distal Represents implant part with the proximal implant part.
Zahnimplantate dienen dem Ersatz verloren gegangener Zähne. Bei Zahnimplantaten unterscheidet man ein- und zweiteilige Systeme. Die vorliegende Erfindung betrifft ein zweiteiliges System. Derartige zweiteilige Systeme besitzen einen distalen und einen proximalen Implantatsteil. Der distale Implantatsteil wird in den Kieferknochen eingebracht und verwächst dort mit dem Knochen. Das Verwachsen des distalen Implantatsteils mit dem Knochen wird im Folgenden als Osseointegration bezeichnet. Der proximale Implantatsteil – auch Aufbau oder Abutment genannt – ragt am oder nahe seines proximalen Endes einige Millimeter in den Mundraum und dient als künstlicher Zahnstumpf. Im vorliegenden Fall bildet der distale Implantatsteil eine künstliche Zahnwurzel, während der proximale Implantatsteil den zuvor erwähnten künstlichen Zahnstumpf bildet. Der proximale Implantatsteil nimmt Zahnersatz verschiedenster Formen, zum Beispiel in Form einer Krone, auf und verbindet diese über den distalen Implantatsteil mit dem Kiefer.Dental implants serve the replacement of lost teeth. For dental implants differs one-and two-part systems. The present invention relates a two-part system. Such two-part systems have a distal and a proximal implant part. The distal Implant part is introduced into the jawbone and grows there with the bone. The coalescence of the distal implant part with The bone is referred to below as osseointegration. Of the proximal implant part - too Structure or abutment called - protrudes at or near its proximal end a few millimeters into the mouth and serves as an artificial one Tooth stump. In the present case, the distal implant part forms an artificial one Tooth root while the proximal implant part forms the aforementioned artificial tooth stump. The proximal implant part takes dentures of various shapes, for example in the form of a crown, and connects these over the distal implant part with the jaw.
Die Verbindung zwischen distalem und proximalem Implantatsteil bei zweiteiligen Implantaten wird im Folgenden auch mit Implantat-Abutment-Verbindung bezeichnet und mit IAV abgekürzt. Das proximale Ende des distalen Implantatsteils und das distale Ende des proximalen Implantatsteils sind geometrisch zueinander passend gestaltet und grenzen im implantierten Zustand des Schaftes aneinander an.The Connection between distal and proximal implant part in two-part Implants will also feature implant-abutment connection below designated and abbreviated to IAV. The proximal end of the distal implant part and the distal one End of the proximal implant part are geometrically to each other appropriately designed and borders in the implanted state of the shaft to each other.
Der distale Implantatsteil und der proximale Implantatsteil werden üblicherweise in Längsrichtung, durch eine in Längsrichtung verlaufende Befestigungsschraube – auch Schraubbolzen genannt – miteinander verbunden. Die Geometrie des Verbindungsbereiches zwischen distalem Implantatsteil und proximalem Implantatsteil ist derart, dass die Verbindung zwischen beiden Implantatsteilen form- oder kraftschlüssig oder beides ist.Of the The distal implant part and the proximal implant part usually become longitudinal, by a longitudinal direction extending fastening screw - also called bolt - together connected. The geometry of the connecting area between distal Implant part and proximal implant part is such that the connection between the two implant parts positive or non-positive or both are.
Eine wichtige Anforderungen an die Verbindung zwischen distalem Implantatsteil und proximalem Implantatsteil ist, dass sich die IAV auch während immer wiederkehrender Krafteinwirkungen auf die Implantatsteile, bedingt durch Kauprozesse, keinesfalls dadurch verändern darf, dass sich die Schraubverbindung selbstständig lockert. Das Phänomen des sich selbstständig lösenden Schraubbolzens wird im Folgenden als Schraubenlockerung bezeichnet. Zur Erreichung der notwendigen Montagekraft für eine stabile IAV wird die Befestigungsschraube mit einem definierten Anzugdrehmoment eingeschraubt. Die geforderten Anzugdrehmomente variieren je nach Implantatsystem zwischen 20 Ncm bis 35 Ncm.A important requirements for the connection between the distal implant part and the proximal implant part is that the IAV is always during recurrent force effects on the implant parts, conditional by Kauprozesse, by no means may change that the screw independently loosens. The phenomenon of self-employed be solved Bolt is hereinafter referred to as screw loosening. To achieve the necessary assembly force for a stable IAV is the Fixing screw screwed in with a defined tightening torque. The required tightening torques vary depending on the implant system between 20 Ncm to 35 Ncm.
Die verbundenen Implantatsteile müssen in den Bereichen des Innengewindes des distalen Implantatsteils sowie des Außengewindes der Befestigungsschraube und der Schraubenkopfstirnfläche (Anschlagfläche) der Befestigungsschraube, sowie des Schraubenkopfsitzes des proximalen Implantatsteils sehr stabil sein, da sie der permanenten Montagekraft von, je nach Implantatsystem, 700 N bis 2000 N ausgesetzt sind. Diese definierte Montagekraft muss während der gesamten Dauer des Verbleibens, der miteinander montierten Implantatkomponenten im Munde des Patienten, aufrechterhalten bleiben. Zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der IAV werden Testverfahren, wie z.B. der Versuchsaufbau nach der Norm DIN EN ISO 14801, angewandt. Eine gut funktionierende Schraubverbindung im Bereich der IAV ist so ausgelegt, dass sie viele Millionen Zyklen einer definierten auf die IAV einwirkenden Kraft schadlos und ohne Veränderung der Montagespannung übersteht.The connected implant parts must in the areas of the internal thread of the distal implant part as well as the external thread the fastening screw and the screw head face (abutment surface) of Fixing screw, as well as the screw head seat of the proximal Implant parts are very stable, since they are the permanent installation force from 700 N to 2000 N, depending on the implant system. This defined installation force must be maintained throughout the duration of the Remaining, the implanted implant components in the Patient's mouth, remain sustained. To check the functionality IAV will use test methods, such as the experimental setup after the Standard DIN EN ISO 14801, applied. A well-functioning screw connection In the field of IAV is designed to have many millions of cycles a defined force acting on the IAV harmless and without change the mounting voltage survives.
Zweiteilige Zahnimplantate werden üblicherweise aus Titan gefertigt. Implantatkomponenten, welche aus Titan und nach dem Stand der Technik hergestellt sind, können diese Montagekräfte dauerhaft aufnehmen, ohne dass sie während des Montierens oder danach Schaden nehmen. Die Gewindeform bei einem Titanimplantat und der dazu passenden Befestigungschraube aus Titan ist üblicher weise in der Art eines Regelgewindes nach DIN 13-M 2 oder mit ähnlichem Durchmesser gestaltet. Gewinde dieser Art haben sich beim Einsatz in der dentalen Implantologie bewährt und wirken, bedingt durch ihre geometrische Form, begünstigend gegen mögliche Schraubenlockerungen. Auch die Tatsache, dass zwischen gleichen Materialpaarungen im Bereich der Gewindepartner größere Adhäsionskräfte bestehen als bei ungleichen Materialpartnern, wirkt sich begünstigend gegen mögliche Schraubenlockerungen aus.Two-piece dental implants are usually made of titanium. Implant components made of titanium and of the prior art can permanently accommodate these assembly forces without being damaged during mounting or after. The thread form of a titanium implant and the matching mounting screw made of titanium is usually designed in the manner of a standard thread according to DIN 13-M 2 or with a similar diameter. Threads of this type have proven themselves when used in dental implantology and act, due to their geometric shape, favoring against possible screw loosening. Also the fact that between equal material pairings in the range of Thread partners greater adhesion forces exist than unequal material partners, has a favorable effect against possible screw loosening.
Im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung werden zweiteilige Zahnimplantate bislang nicht aus Keramik hergestellt. Ein besonderes Problem bei der Verwendung von Keramik als Werkstoff für zweiteilige Zahnimplantate besteht darin, dass aus Keramik hergestellte Implantatinnengewinde, den in der dentalen Implantologie geforderten Montagekräften nicht gewachsen sind. Gemäß der Erfindung wurde erkannt, dass auf Grund hoher, über der Belastbarkeit von Keramik hinaus auftretender Kerbspannungen im Bereich der annähernd scharfkantig gestalteten Radien von Gewindeformen mit dem Regelgewinde nach DIN 13, ein Keramikinnengewinde bei der geforderten Montagekraft im Bereich der annähernd scharfkantig gestalteten Radien zerstört werden würde. Würde man die Gewindeform im Bereich der annähernd scharfkantig gestalteten Radien stärker verrundet gestalten, um auftretende Kerbspannungen auf ein materialverträgliches Maß abzusenken, wäre die mögliche Gefahr von Schraubenlockerungen sehr groß. Ferner wurde gemäß der Erfindung erkannt, dass bei der Verwendung einer Titanschraube in einem Keramikinnengewinde das Potential für eine Schraubenlockerung durch die Verwendung einer ungleichen Materialpaarung für die beiden Gewindepartner und die daraus verminderten Adhäsionskräfte zwischen den Gewindepartnern weiter ansteigen würde. Die Gefahr von möglichen Schraubenlockerungen könnte lediglich durch eine dauerhafte Verklebung der Schraubverbindung verhindert werden. Eine dauerhafte Verbindung zwischen Implantat und Aufbau ist jedoch nicht erwünscht, zumal sie das mögliche Behandlungsspektrum für eine Folgeversorgung extrem einschränken würde.in the Contrary to the present invention, two-part dental implants not made of ceramic so far. A special problem with the use of ceramic as a material for two-piece dental implants is that implant internal thread made of ceramic, failed to cope with the assembly forces required in dental implantology are. According to the invention It was recognized that due to high, above the load capacity of ceramics Beyond that occurring notch stresses in the area of approximately sharp-edged designed radii of thread forms with the standard thread according to DIN 13, a ceramic female thread at the required mounting force in Area of approximately sharp-edged destroyed radii destroyed would become. Would you the thread form in the area of approximately sharp-edged Radii stronger make rounded shapes to avoid notch stresses on a material compatible Lower level, that would be possible Risk of screw loosening very large. Furthermore, according to the invention Recognized that when using a titanium screw in a ceramic internal thread the potential for a screw loosening by the use of a uneven material pairing for the two thread partners and the resulting reduced adhesion forces between the threaded partners would continue to increase. The danger of possible Screw loosening could only by a permanent bonding of the screw be prevented. A permanent connection between implant and construction is not desired, however especially as she is the possible one Treatment spectrum for would severely restrict a follow-up supply.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine in Bezug auf die vorgenannten Problemstellungen verbesserte kraftschlüssige Verbindung in Form einer Schraubenverbindung für ein zweiteiliges Zahnimplantat, bestehend aus Keramik, zu schaffen.It is therefore an object of the present invention, in relation to the above problems improved positive connection in the form of a screw connection for a two-part dental implant, made of ceramic, to create.
Diese Aufgabe wird durch ein Verbundsystem bzw. Verbindungssystem für zweiteiliges Zahnimplantat gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen.These Task is by a composite system or connection system for two-part Dental implant according to claim 1 solved. Preferred embodiments arise from the dependent ones Dependent claims.
Erfindungsgemäß ist ein Verbundsystem bzw. Verbindungssystem für ein zweiteiliges Zahnimplantat vorgesehen, bei dem in einem distalen Implantatsteil, bestehend aus Nichtmetall, eine Gewindehülse, bestehend aus Metall, so eingebracht wird, dass beim Verbinden eines distalen Keramikimplantatsteils mit einem proximalen, vorzugsweise aus Keramik bestehenden Implantatsteil, unter Verwendung einer Befestigungsschraube, bestehend aus Metall, die geforderte Montagekraft erreicht wird, ohne dass auch nur eines der Teile, während des Montierens oder danach, Schaden nimmt.According to the invention is a Composite system or connection system for a two-part dental implant provided in which in a distal implant part, consisting made of non-metal, a threaded sleeve, consisting of metal, is introduced so that when connecting a distal ceramic implant part with a proximal, preferably ceramic implant part, using a fixing screw, consisting of metal, the required assembly force is achieved without even one of the parts, during mounting or after, Takes damage.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen darin, daß die Verbindung stabil so ist, um die enormen Kaukräften aufzunehmen. Die Passteile sind exakt arbeitbar und weisen im zusammengefügten Zustand keine Spalte auf. Der proximale Implantatsteil kann jederzeit vom Implantat gelöst und wieder damit verbunden werden. Der Aufbau kann durch andere Aufbauten ersetzt werden. Die beiden Implantatsteile sind im ver bundenen Zustand starr und spielfrei sowie gegen Verdrehen um die Implantatslängsachse gesichert. Die Verbindung ist so gestaltet, dass sie während des Verbleibens der montierten Implantatverbindung im Munde des Patienten dauerhaft bestehen bleiben kann. Die IAV verändert sich auch während immer wiederkehrender Krafteinwirkungen auf die Implantatsteile, bedingt durch Kauprozesse, nicht, so dass ein selbständiges Lockern der Schraubverbindung verhindert wird.The Advantages of the present invention are that the compound stable so is to absorb the enormous chewing forces. The fittings are exactly workable and have no column in the assembled state. The proximal implant part can be detached from the implant at any time and again be associated with it. The structure can be replaced by other structures become. The two implant parts are rigid in the connected state and free of play and against rotation about the longitudinal axis of the implant secured. The connection is designed to be used during the Remaining of the mounted implant connection in the mouth of the patient can persist permanently. The IAV also changes forever recurrent force effects on the implant parts, conditional by Kauprozesse, not, allowing an independent loosening of the screw connection is prevented.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante weist ein einen distalen Implantatsteil bildender distaler Teilschaft eine zu seinem proximalen Ende hin offene Längsöffnung mit einer Innenwandung auf, die eine Grundgeometrie mit kreisförmigem Querschnitt besitzt. Der in Richtung proximal gerichtete Anteil der Längsöffnung bildet die Aufnahme für das distale Ende des Aufbauteilschaftes aus. An diesen in Richtung proximal gerichteten Anteil der Längsöffnung grenzt ein in Richtung distal verlaufender Anteil der Längsöffnung an, dessen Innenwandung die Grundgeometrie eines Innengewindes aufweist. Passend zu diesem Innengewinde ist das Außengewinde gestaltet, das sich über die komplette Außenwand einer Gewindehülse erstreckt. Die Außenwand der Gewindehülse besitzt ebenfalls eine Grundgeometrie mit kreisförmigem Querschnitt.According to one preferred embodiment has a distal partial shaft forming a distal implant part a longitudinal opening open towards its proximal end with an inner wall which has a basic geometry with a circular cross-section. The proximal directed portion of the longitudinal opening forms the recording for the distal End of the construction part shaft off. At this point in the direction of the proximal directed portion of the longitudinal opening is adjacent a distally extending portion of the longitudinal opening, whose inner wall has the basic geometry of an internal thread. Suitable for this Internal thread is the external thread designed that over the complete outer wall a threaded sleeve extends. The outer wall the threaded sleeve also has a basic geometry with a circular cross-section.
In die proximale Längsöffnung des distalen Implantatsteils wird in dessen Innengewinde eine Gewindehülse mit ihrem Außengewinde, vorzugsweise bestehend aus Metall, eingeschraubt. Die Verbindungsflächen zwischen Gewindehülse und dem distalen Implantatsteil sind so gestaltet, dass die relative Position der beiden Teile, sowohl in axialer Richtung als auch in rotatorischer Richtung, durch eng aufeinander aufliegende Flankenflächen, im Folgenden als Gewindeflanken bezeichnet, genauestens definiert wird. Beim Einschrauben der Gewindehülse in das distale Implantatsteil gleiten die Gewindeflanken der Gewindehülse beim weiteren Eindrehen in das proximale Ende des distalen Implantatsteils bis die Gewindehülse ihre axiale Endposition an einander zugewandten Anschlagflächen erreicht. Unter Verwendung eines definierten Anzugdrehmomentes wird die Gewindehülse somit dauerhaft an dieser Position im distalen Implantatsteil fixiert.In the proximal longitudinal opening of the distal implant part, a threaded sleeve with its external thread, preferably consisting of metal, is screwed into its internal thread. The connecting surfaces between the threaded sleeve and the distal implant part are designed so that the relative position of the two parts, both in the axial direction and in the rotational direction, by closely spaced flank surfaces, hereinafter referred to as thread flanks, is defined precisely. When screwing the threaded sleeve into the distal implant part, the thread flanks of the threaded sleeve slide on further screwing into the proximal end of the distal implant part until the threaded sleeve reaches its axial end position on mutually facing abutment surfaces. Using a defined tightening torque, the threaded sleeve is thus permanently on this Position fixed in the distal implant part.
Die Gewindeflanken des Innengewindes des distalen Implantatsteils sind derart gestaltet, dass die durch die Montage des distalen Implantatsteils mit dem proximalen Implantatsteil auftretenden Kräfte keine Schädigung des Keramikmaterials zur Folge hat. Dazu ist das Innengewinde des distalen Implantatsteils vorteilhafterweise so gestaltet, dass zumindest die Übergänge zwischen den in Richtung proximal gerichteten Gewindeflanken und der Außenfläche des Innengewindes, welche den Innengewinde-Außen-Durchmesser definiert, vorteilhafterweise mit einem Radius von im wesentichen 0,1 mm, vorzugsweise mindestens jedoch im wesentichen 0,05 mm, verrundet gestaltet sind. Diese im Folgenden mit R1 bezeichneten Verrundungen senken beim Übertragen der Montagekraft vorteilhafterweise die auf das Innengewinde des Keramikimplantats auftretenden Kerbspannungen auf ein materialverträgliches Maß ab. Gemäß der vorangegangenen Beschreibung wird diese Gewindeform im Folgenden als modifiziertes Rundgewinde bezeichnet. Dieses modifizierte Rundgewinde entspricht vorzugsweise in der Form seiner Grundgeometrie einem Rundgewinde nach DIN 405.The thread flanks of the internal thread of the distal implant part are designed such that the forces occurring due to the assembly of the distal implant part with the proximal implant part do not result in damage to the ceramic material. For this purpose, the internal thread of the distal implant part is advantageously designed so that at least the transitions between the proximally directed thread flanks and the outer surface of the internal thread, which defines the internal thread outer diameter, advantageously with a radius of substantially 0.1 mm, preferably but at least in wesentichen 0.05 mm, rounded are designed. These roundings, referred to below as R 1 , advantageously reduce the notch stresses occurring on the internal thread of the ceramic implant to a material-compatible dimension when transferring the assembly force. According to the preceding description, this thread form is referred to below as a modified round thread. This modified round thread preferably corresponds in the form of its basic geometry to a round thread according to DIN 405.
Der zur Verfügung stehende Raum für die Gewindehülse im Implantatsteil ist im Maß des Durchmessers, bedingt durch die geringen Größenverhältnisse von dentalen Implantaten, stark eingeschränkt. Dieser Umstand erfordert eine sehr dünnwandige Gestaltung der Gewindehülse. Um eine Schädigung der Gewindehülse während der Montage des distalen Implantatsteils mit dem proximalen Implantatsteil auszuschließen, ist das Außengewinde der Gewindehülse derart gestaltet, dass zumindest die Übergänge zwischen den nach distal gerichteten Gewindeflanken und der Innenflächen des Außengewindes, welche den Außengewinde-Kern-Durchmesser definieren, vorteilhafterweise mit einem Radius von im wesentichen 0,05 mm, vorzugsweise mindestens jedoch im wesentlichen 0,01 mm, verrundet gestaltet sind. Somit werden die auf das Titanmaterial einwirkenden Zugspannungen zweckmäßigerweise auf ein materialverträgliches Maß, insbesondere unterhalb der Fließgrenze von Titan, abgesenkt.Of the to disposal standing room for the threaded sleeve in the implant part is in the dimension of the diameter, due to the small size ratios of dental implants, severely limited. This circumstance requires a very thin walled one Design of the threaded sleeve. To injury the threaded sleeve while the assembly of the distal implant part with the proximal implant part ruled out is the external thread of the threaded sleeve designed so that at least the transitions between the distal directed thread flanks and the inner surfaces of the external thread, which is the external thread core diameter define, advantageously with a radius of substantially 0.05 mm, preferably at least substantially 0.01 mm, rounded are designed. Thus, the materials acting on the titanium material Tensile stresses expediently a material compatible Measure, in particular below the yield point of titanium, lowered.
Zur Sicherung der Gewindehülse an ihrer Endposition im Keramikimplantat kann zusätzlich ein biokompatibler Klebstoff, z.B. Kunststoffzement, verwendet werden. Noch bevor die Gewindehülse in das distale Implantatsteil eingeschraubt wird, wird eine definierte Menge des Klebers zum distalen Ende der proximalen Längsöffnung des distalen Implantatsteils hin in dieses eingebracht. Nach dem Aushärten des Klebers ist die Gewindehülse an ihrer eingeschraubten Endposition dauerhaft mit dem Implantatsteil verbunden (verklebt). Zur Unterstützung der Verklebung können vorzugsweise im distalen Anteil des Innengewindes des Keramikimplantats und des Außengewindes der Metallgewindehülse Retentionen in Form von Vertiefungen vorgesehen sein, welche umlaufend um die Innenwandung des Implantatteils und umlaufend um die Außenwandung der Gewindehülse in deren Wandungen eingelassen bzw. angeordnet sind. Der Kleber füllt diese Vertiefungen auf und verhindert nach seiner vollständigen Aushärtung eine Lösung der Klebeverbindung.to Securing the threaded sleeve At their final position in the ceramic implant can also be a biocompatible Adhesive, e.g. Plastic cement, to be used. Even before the threaded sleeve is screwed into the distal implant part, is a defined Amount of adhesive to the distal end of the proximal longitudinal opening of the introduced distal implant part into this. After curing the glue is the threaded sleeve at its screwed end position permanently with the implant part connected (glued). To assist the bonding can preferably in the distal portion of the internal thread of the ceramic implant and the external thread the metal threaded sleeve Retention be provided in the form of depressions, which circulating around the inner wall of the implant part and around the outer wall the threaded sleeve are embedded in the walls or arranged. The glue fill this Wells and prevents after its complete curing a Solution of Adhesive bond.
Die Gewindehülse weist eine, zu ihrem proximalen Ende hin offene Längsöffnung mit einer Innenwandung auf, die eine Grundgeometrie mit kreisförmigem Querschnitt besitzt. Die Innenwandung dieser Längsöffnung ist vorzugsweise in Form eines Innengewindes nach DIN 13-M 2 gestaltet.The threaded sleeve has a longitudinal opening open towards its proximal end an inner wall having a basic geometry with a circular cross-section has. The inner wall of this longitudinal opening is preferably in Shape of an internal thread designed according to DIN 13-M 2.
Bei der Montage des distalen Implantatsteils mit dem proximalen Implantatsteil werden die Montagekräfte somit zunächst von der Befestigungsschraube über das allgemeine Regelgewinde nach DIN 13-M 2 auf die Gewindehülse übertragen, welche ihrerseits über das modifizierte Rundgewinde mit dem Implantatsteil verbunden ist und die Montagekräfte an dieses weiterleitet.at the assembly of the distal implant part with the proximal implant part become the assembly workers thus first from the fixing screw over the general rule thread according to DIN 13-M 2 transferred to the threaded sleeve, which in turn over the modified round thread is connected to the implant part and the assembly forces this forwards.
Das Maß der Gewindesteigung des modifizierten Rundgewindes wird vorzugsweise ausschließlich auf eine materialbegünstigende Übertragung der Montagekraft ausgerichtet. Vorzugsweise wird in Relation zur Größe der Verrundung des Radius R1 und des Durchmessers sowie der Flankenhöhe des Gewindes, die kleinstmögliche Gewindesteigung gewählt, um somit die kraftübertragende Oberfläche so groß wie möglich zu gestalten. Diese Angaben gelten sowohl für das Innengewinde des Implantatsteils als auch für das Außengewinde der Gewindehülse.The degree of thread pitch of the modified round thread is preferably aligned exclusively to a material favoring transmission of the assembly force. Preferably, the smallest possible thread pitch is chosen in relation to the size of the rounding of the radius R 1 and the diameter and the flank height of the thread, so as to make the force-transmitting surface as large as possible. This information applies both to the internal thread of the implant part and to the external thread of the threaded sleeve.
Als weitere bevorzugte Ausführungsform können im Vergleich zur symmetrischen Gestaltung der Gewindeprofile, nach der Art des beschriebenen modifizierten Rundgewindes, die Gewindeprofile auch asymmetrisch ausgebildet sein. Hierbei ist, wie auch beim modifizierten Rundgewinde, das Innengewinde des distalen Implantatsteils vorteilhafterweise so gestaltet, dass die Übergänge zwischen den in Richtung proximal gerichteten Gewindeflanken und der Außenfläche des Innengewindes, mit einem Radius von im wesentlichen 0,1 mm, vorzugsweise mindestens jedoch im wesentlichen 0,05 mm, verrundet gestaltet sind. Gemäß der vorangegangenen Beschreibung wird diese Gewindeform im Folgenden als verrundetes modifiziertes Sägengewinde bezeichnet. Dieses verrundete modifizierte Sägengewinde entspricht vorteilhafterweise in der Form seiner Grundgeometrie der eines Sägengewinde nach DIN 513 an. Bevorzugterweise ist beim verrundeten modifizierten Sägengewinde der Winkel zwischen den in Richtung proximal gerichteten Gewindeflanken und der Außenfläche des Innengewindes kleiner bzw. steiler als zwischen den in Richtung distal gerichteten Gewindeflanken und der Außenfläche des Innengewindes. Bei dieser Ausführungsvariante ist die Gewindehülse ebenso wie bei der Gewindehülse mit modifiziertem Rundgewinde so gestaltet, dass die Übergänge zwischen den nach distal gerichteten Gewindeflanken und der Innenflächen des Außengewindes, zweckmäßigerweise mit einem Radius von im wesentlichen 0,05 mm, vorzugsweise mindestens jedoch im wesentlichen 0,01 mm, verrundet gestaltet sind. Somit werden auch hier die auf das Titanmaterial einwirkenden Zugspannungen vorteilhafterweise auf ein materialverträgliches Maß unterhalb der Fließgrenze von Titan abgesenkt. Vorzugsweise ist die Gewindehülse mit verrundetem modifizierten Sägengewinde derart gestaltet, dass der Winkel zwischen den in Richtung distal gerichteten Gewindeflanken und der Innenfläche des Außengewindes kleiner bzw. steiler ist, als der Winkel zwischen der in Richtung proximal gerichteten Gewindeflanken und der Innenfläche des Außengewindes.As a further preferred embodiment, in comparison to the symmetrical design of the thread profiles, according to the type of modified round thread described, the thread profiles may also be formed asymmetrically. Here, as with the modified round thread, the internal thread of the distal implant part advantageously designed so that the transitions between the proximally directed thread flanks and the outer surface of the internal thread, with a radius of substantially 0.1 mm, preferably at least substantially 0.05 mm, rounded are designed. In the following description, this thread form is referred to below as a rounded modified saw thread. This rounded modified saw thread advantageously corresponds in shape of its basic geometry to a saw thread according to DIN 513. Preferably, in the rounded modified saw thread, the angle between the proximally directed thread flute ken and the outer surface of the internal thread smaller or steeper than between the directionally distally directed thread flanks and the outer surface of the internal thread. In this embodiment, the threaded sleeve as well as the threaded sleeve with modified round thread is designed so that the transitions between the distal threaded flanks and the inner surfaces of the external thread, expediently with a radius of substantially 0.05 mm, preferably at least substantially 0th , 01 mm, rounded are designed. Thus, also here the tensile stresses acting on the titanium material are advantageously lowered to a material-compatible level below the yield point of titanium. Preferably, the threaded sleeve with rounded modified buttress thread is designed so that the angle between the distally directed thread flanks and the inner surface of the external thread is smaller or steeper than the angle between the proximally directed thread flanks and the inner surface of the external thread.
Die Verwendung einer Metallgewindehülse bietet gegenüber der direkten Verschraubung weiterhin den Vorteil, dass eine Metallgewindehülse bedingt durch ihren im Verhältnis zur Befestigungsschraube größeren Außendurchmesser die Montagekraft auf eine größere Oberfläche der in Keramik gestalteten Geometrien des Innengewindes des distalen Implantatsteils verteilt. Somit werden die auf die Keramikgeometrien einwirkenden Zugspannungen und Kerbspannungen weiter minimiert. Würde man eine Befestigungsschraube mit einem Durchmesser gleich dem der Gewindehülse verwenden, um auf diese verzichten zu können, würden auf Grund der größeren O berfläche der Gewinde und der daraus resultierenden vergrößerten Reibungskräfte zwischen den Gewindepartnern, stark erhöhte Schraubenanzugdrehmomente notwendig werden, um die für die IAV notwendige Montagekraft zu erreichen. Diese erhöhten Schraubenanzugdrehmomente könnten die Verbindung zwischen Implantat und Knochen, des bereits osseointegrierten Implantates, gefährden.The Use of a metal threaded sleeve provides across from the direct screw still has the advantage that a metal threaded sleeve conditionally by their relative for mounting screw larger outer diameter the mounting force on a larger surface of the in ceramic designed geometries of the internal thread of the distal Distributed implant part. Thus, the on the ceramic geometries acting tensile stresses and notch stresses further minimized. Would you be one Use a fixing screw with a diameter equal to that of the threaded sleeve, to be able to do without would due to the larger surface of the Thread and the resulting increased frictional forces between the Thread partners, greatly increased Tightening torques will be necessary to those for the IAV to achieve necessary assembly force. These increased tightening torques could the connection between implant and bone, already osseointegrated Implants, endanger.
Die Verwendung einer Metallgewindehülse bietet neben der materialgerechten Übertragung der Montagekraft auf das Keramikimplantat zudem den Vorteil, dass nun durch die Verwendung von Metall, z.B. Titan, für das Innengewinde der Gewindehülse und der eben solchen Verwendung von Metall, z.B. Titan, für das Außengewinde der Befestigungsschraube, gleiche Materialien eingesetzt werden und somit hohe Adhäsionskräfte der Materialpartner zueinander bestehen. In Kombination mit dem bewährten Regelgewinde nach DIN 13 können somit Schraubenlockerungen ohne eine Verklebung der Gewindepartner miteinander weitestgehend verhindert werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist ein, einen distalen Implantatsteil bildender distaler Teilschaft, eine zu seinem distalen Ende hin offenen Rücksprung bzw. offene Längsöffnung bzw. Ausnehmung mit einer Innenwandung auf, die eine Grundgeometrie mit vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt besitzt und an die flächige Vorsprünge in Längsrichtung des Teilschaftes verlaufend, angebracht sind. Die Gewindehülse besitzt eine zylindrische Außenwandung mit einer Grundgeometrie mit vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt, welche passend zur Längsöffnung des distalen Teilschaftes gestaltet ist. Vorzugsweise weist die Außenwandung der Gewindehülse in Längsrichtung verlaufende flächige Vertiefungen auf, die derart an die flächigen Vorsprünge des distalen Teilschaftes angepasst sind, dass Flankenabschnitte der flächigen Vorsprünge des distalen Teilschaftes mit Flankenabschnitten der flächigen Vertiefungen der Gewindehülse derart zusammenwirken, dass sich die eng aneinander anliegenden Flächen gegenüberliegen und auf diese Weise die relative Position des distalen Teilschaftes und der Gewindehülse sowohl in axialer als auch in rotatorischer Richtung fixieren, wenn der distale Teilschaft und die Gewindehülse miteinander verbunden werden, beziehungsweise miteinander verbunden sind. Vorzugsweise wird die Gewindehülse, bestehend aus Metall, z.B. Titan, am distalen Ende des distalen Implantatsteils in dieses eingebracht. Beim Verbinden der Gewindehülse mit dem distalen Implantatsteil gleiten die Außenwandungen der Gewinde hülse beim weiteren Einbringen in das distale Ende des distalen Implantatsteils, bis die Hülse ihre axiale Endposition an einander zugewandten Anschlagflächen erreicht. Die Geometrie des distalen Implantatsteils und der Gewindehülse ist im Bereich der Verbindung zwischen beiden Schaftteilen vorzugsweise derart gestaltet, dass die Verbindung verdrehsicher ist. Die einander berührenden Flächen in axialer Richtung werden durch die gegenüberliegenden Flanken des proximalen Endes der Gewindehülse und der in Richtung distal gerichteten Flanke des distalen Teilschaftes gebildet. Sie wirken als Anschlagsflächen und bilden einen definierten Höhenanschlag. Die von der Befestigungsschraube auf die Gewindehülse übertragenen Montagekräfte werden somit auf die distale Fläche der Querschnittsverjüngung des distalen Implantatsteils übertragen. Der Übergang zwischen der distalen Fläche der Querschnittsverjüngung des distalen Implantatsteils und der Innenwandung der zum distalen Ende des distalen Implantatsteils hin offenen Längsöffnung ist in Form einer größtmöglichen Verrundung, vorzugsweise mindestens jedoch mit einem Radius von im wesentlichen 0,05 mm, gestaltet. Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass die in diesem Bereich auftretenden Zugkräfte nicht über einem materialverträglichen Maß liegen. Auch bei dieser Ausführungsvariante wirkt sich die große kraftübertragende Fläche, auf Grund eines im Vergleich zum Durchmesser der Befestigungsschraube größeren Durchmessers der Gewindehülse, positiv auf die Kraftübertragung bei der Montage der IAV aus.The use of a metal threaded sleeve in addition to the material-appropriate transmission of the mounting force on the ceramic implant also has the advantage that now by the use of metal, eg titanium, for the internal thread of the threaded sleeve and the just such use of metal, eg titanium, for the external thread of the fastening screw , same materials are used and thus high adhesion forces of the material partners to each other exist. In combination with the proven standard thread according to DIN 13, screw loosening can thus be prevented to the greatest possible extent without gluing the thread partners together. According to a further embodiment, a distal partial shaft forming a distal implant part has a recess open towards its distal end or open longitudinal opening or recess with an inner wall which has a basic geometry with a preferably circular cross-section and to which flat projections in the longitudinal direction of the Teilschaftes running, are appropriate. The threaded sleeve has a cylindrical outer wall with a basic geometry with preferably circular cross-section, which is designed to match the longitudinal opening of the distal part of the shaft. Preferably, the outer wall of the threaded sleeve in the longitudinal direction extending surface depressions, which are adapted to the flat projections of the distal part of shaft, that flank portions of the planar projections of the distal part of shaft with flank portions of the surface depressions of the threaded sleeve cooperate such that the closely adjacent surfaces opposite and thus fix the relative position of the distal part of the shaft and the threaded sleeve in both the axial and in the rotational direction when the distal part of the shaft and the threaded sleeve are connected to each other, or connected to each other. Preferably, the threaded sleeve, consisting of metal, such as titanium, introduced at the distal end of the distal implant part in this. When connecting the threaded sleeve with the distal implant part, the outer walls of the threaded sleeve slide on further insertion into the distal end of the distal implant part until the sleeve reaches its axial end position on facing abutment surfaces. The geometry of the distal implant part and the threaded sleeve is preferably designed in the region of the connection between the two shaft parts such that the connection is secure against rotation. The contacting surfaces in the axial direction are formed by the opposite flanks of the proximal end of the threaded sleeve and the distally directed flank of the distal partial shaft. They act as stop surfaces and form a defined height stop. The assembly forces transmitted by the fastening screw to the threaded sleeve are thus transmitted to the distal surface of the cross-sectional taper of the distal implant part. The transition between the distal surface of the cross-sectional taper of the distal implant part and the inner wall of the longitudinal opening open towards the distal end of the distal implant part is in the form of a maximum rounding, but preferably at least a radius of substantially 0.05 mm. As a result, it is advantageously achieved that the tensile forces occurring in this area are not above a material-compatible level. Also in this embodiment, the large force-transmitting surface, due to a larger compared to the diameter of the mounting screw diameter of the threaded sleeve, has a positive effect on the power transmission during assembly the IAV.
Die Gewindehülse weist eine zu ihrem proximalen Ende hin offene Längsöffnung bzw. einen Rücksprung bzw. Ausnehmung mit einer Innenwandung auf, die eine Grundgeometrie mit zweckmäßigerweise kreisförmigem Querschnitt besitzt. Die Innenwandung dieser Längsöffnung ist vorzugsweise in Form des bereits beschriebenen Innengewindes nach DIN 13 gestaltet.The threaded sleeve has a longitudinal opening open to its proximal end or a return or recess with an inner wall, which has a basic geometry with expediently circular Cross section has. The inner wall of this longitudinal opening is preferably in Form of the already described internal thread designed according to DIN 13.
Vorzugsweise wird nach dem die Gewindehülse in das distale Implantatsteil eingebracht ist, die zum distalen Ende des distalen Implantatsteils hin offene Längsöffnung mit einem Verschlusskörper, vorzugsweise bestehend aus Keramik, verschlossen, dessen Außenwandung eine Grundgeometrie mit vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt besitzt, welche zweckmäßigerweise geometrisch passend zu der Innenwandung der Längsöffnung des distalen Implantatsteils gestaltet ist. Beim Verbinden des Verschlusskörpers mit dem distalen Implantatsteil gleitet die Außenwandung des Verschlusskörpers beim weiteren Einbringen in das distale Ende des distalen Implantatsteils, bis er seine axiale Endposition an einander zugewandten Anschlagflächen erreicht. Der in das distale Implantatsteil eingebrachte Verschlusskörper komplettiert die Form des distalen Implantatsteils nach distal. Der Montagespalt zwischen distalem Implantatsteil und dem Verschlusskörper kann, nach dem Verbinden der beiden Teile miteinander, mit einem biokompatiblen Material verschlossen werden. Vorzugsweise kann ein Keramikmaterial oder Glasmaterial, welches auf den Wärmeausdehnungskoeffizienten des für die Implantatsteile verwendeten Keramikmaterials abgestimmt ist, während eines Brennvorgangs in den Montagespalt eingebracht bzw. eingebrannt und Bakteriendicht verschlossen werden.Preferably is after the threaded sleeve is introduced into the distal implant part, the distal End of the distal implant part towards open longitudinal opening with a closure body, preferably consisting of ceramic, closed, the outer wall of a basic geometry with preferably circular Has cross-section, which suitably fits geometrically to the inner wall of the longitudinal opening of the distal implant part is designed. When connecting the closure body with the outer wall of the closure body slides during the distal implant part further introduction into the distal end of the distal implant part, until it reaches its axial end position on mutually facing stop surfaces. The introduced into the distal implant part closure body completed the shape of the distal implant part distally. The mounting gap between the distal implant part and the closure body, after connecting the two parts together, with a biocompatible Material to be closed. Preferably, a ceramic material or glass material, which is based on the thermal expansion coefficient of for the implant parts used ceramic material is matched, while a firing process introduced or burned in the mounting gap and bacteria sealed.
Als Ausführungsvariante kann das erfindungsgemäße Verbindungselement neben der Verwendung in einem distalen Implantatsteil, bestehend aus Keramik, wie z.B. Zirkoniumdioxyd, auch in einem aus Kunststoff, wie z.B. Polyetheretherketon (PEEK), bestehenden distalen Implantatsteil Verwendung finden.When variant can the connecting element according to the invention besides being used in a distal implant part, consisting of Ceramic, e.g. Zirconium dioxide, also in one of plastic, such as. Polyetheretherketone (PEEK), existing distal implant part Find use.
Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen In den Figuren
sind zwei Ausführungsbeispiele
(
Bei
dem in den Ausführungsbeispielen
abgebildeten zweiteiligen Zahnimplantat wird ein proximaler Implantatsteil
von einem Aufbauteilschaft
Wie
der in
In
In
In
In
Wie
der in
In
Wie
den in den
In
In
Die Geometrie des distalen Implantatsteils und der Gewindehülse ist im Bereich der Verbindung zwischen beiden Schaftteilen vorzugsweise derart gestaltet, dass die Verbindung verdrehsicher ist. Andere Formen der Gestaltung einer Verdrehsicherung als die der Keilwelle sind möglich.The geometry of the distal implant part and the threaded sleeve is preferably designed in the region of the connection between the two shaft parts such that the connection is secure against rotation. Other forms of designing a rotation than those of the spline are possible.
Beim
Verbinden der Gewindehülse
mit dem distalen Implantatsteil gleiten die Außenwandungen der Gewindehülse beim
weiteren Einbringen in das distale Ende des distalen Implantatsteils
bis sie mit ihrer Anschlagfläche
Der Übergang
zwischen der nach distal gerichteten Wand
In
Bevorzugterweise
weist der Verschlusskörper
(
Weiterhin
bevorzugterweise weist das distale Implantatsteil (
Weiterhin
ist der sich zwischen den Wandungen
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