DE2609262A1

DE2609262A1 - Zahn-verankerungsstift

Info

Publication number: DE2609262A1
Application number: DE19762609262
Authority: DE
Inventors: Kenneth W M Judy; Charles M Weiss
Original assignee: ORATRONICS Inc
Current assignee: ORATRONICS Inc
Priority date: 1975-03-07
Filing date: 1976-03-05
Publication date: 1976-09-16
Also published as: DE2609262C3; JPS59218B2; GB1541237A; BR7601364A; DE2609262B2; JPS51113393A; IT1057312B; US4103422A

Description

DIPL-PHYS. F. ENDLICH o-eo34 unterpfaffenhofen 5. März 1976

PATENTANWALT ^POSTFACH E/Ei

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TELEGRAMMADRESSE: _pATENDLlcH MÜNCHEN CABLE ADDRESS: DIPL.-PHYS. F. ENDLICH. D - UNTERPFAFFENHOFEN, POSTFACH

TELEX: SZ J7aO

Meine Akte: 0-3867

Anmelder; Oratronics Inc., New York, N.Y. 10017, USA

Zahn-Verankerungsstift

Die Erfindung betrifft einen Zahn-Verankerungsstift entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Um einen lockeren Zahn im Kiefer zu befestigen, sind Verankerungsstifte bekannt, die .durch eine Bohrung in dem Zahn zur Halterung des Zahns in den Kieferknochen eingesetzt werden. Ein derartiger Verankerungsstift muß im wesentlichen drei Bedingungen erfüllen. Erstens soll der Verankerungsstift die Bohrung in der Wurzelspitze des Zahns möglichst gut abdichten. Zweitens muß der Verankerungsstift zuverlässig an dem Zahn befestigt werden. Drittens muß der Verankerungsstift zuverlässig in dem Kieferknochen unter der Wurzelspitze befestigt sein.

In der Praxis finden zwei Arten von derartigen Verankerungsstiften Verwendung, entweder glatte, sich konisch verjüngende Verankerungsstifte oder mit einem Außengewinde versehene Veranke rungs st if te. Bei den glatten Verankerungsstiften hängt die Abdichtung der Wurzelspitze von einem geeigneten Einklemmen und

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Einzementieren des Stifts in der Wurzelspitze ab, der Widerstand gegen eine Entfernung aus dem Zahn hängt von der Scherfestigkeit des Dentalzements ab, und die geeignete Halterung des Verankerungsstifts in dem Kiefer hängt von der Ausbildung von fasrigem Perio-Ligament um den Verankerungsstift ab. Verankerungsstifte mit einer glatten Oberfläche erfüllen diese drei Bedingungen nur in einem verhältnismäßig geringen Ausmaß.

Ve ranke rungs st if te mit einem selbstschneidenden Gewiiiüe besitzen ein Gewinde mit einer sehr kleinen Ganghöhe, damit das auszuübende Drehmoment zum Einschrauben in den Zahn möglichst gering ist. Deshalb ist der Gewindequerschnitt im wesentlichen V-förmig. Derartige Verankerungsstifte schneiden ein Innengewinde in den Zahnkanal in der Nähe der Wurzelspitze, wodurch sich eine Abdichtung und ein großer Widerstand gegen eine Entfernung aus dem Zahn ergibt. Deshalb werden die beiden zuerst genannten Bedingungen durch Verankerungsstifte mit einem Außengewinde gut erfüllt. Sie besitzen jedoch ebenso wie die glatten Verankerungsstifte den Nachteil, daß die Halterung in dem Kieferknochen hinter der Wurzelspitze nicht sehr stabil ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Bildung von bindegewebeartigem Ligament angrenzend an das Gewinde des Verankerungsstifts minimal ist, und daß das Ligament sich nach einer gewissen Zeit von der Gewindeoberfläche des Ve rankerungsstifts zurückzieht.

Zusätzliche Schwierigkeiten treten auf, wenn der Zahn nicht nur locker, sondern auch abgebrochen ist, so daß eine Zahnkrone an dem verankerten Zahnstumpf befestigt werden muß. Üblicherweise findet in derartigen Fällen ein glatter, sich konisch verjüngender Verankerungsstift Verwendung, dessen Oberteil abgebrochen und entfernt wird, und dessen verbleibender Unterteil zur Verankerung des Zahns dient. Ein mitunter mit einem Gewinde versehener Goldstift wird dann an dem Oberteil des Stumpfs über dem konischen Ve ranke rungisst if t einzementiert und dient als Träger für die künstliche Zahnkrone. Dabei wird insbesondere als nachteilig angesehen, daß der Goldstift in dem Zahn nicht zuver-*

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lässig gehaltert wird, so daß zusätzliche Kosten für einen Goldstift erforderlich sind, und daß ein zusätzlicher Arbeitsaufwand notwendig ist, um den Verankerungsstift abzubrechen und den Goldstift einzusetzen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen mit einem seIbstschneidendeη Außengewinde versehenen Zahn-Verankerungsstift derart zu verbessern, daß eine stabilere Halterung im Kieferknochen hinter der Wurzelspitze bei zuverlässiger Abdichtung der Wurzelspitze und bei zuverlässiger Verbindung mit dem Zahn selbst erfolgt. Ferner soll dieser Verankerungsstift beim Einsetzen in einen abgebrochenen Zahn ermöglichen, daß eine künstliche Zahnkrone in einfacher Weise daran befestigt werden kann. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteranspräche.

Der wesentliche Vorteil eines derartigen Verankerungsstifts mit einem flachgängigen Gewinde, dessen Nutenbreite mindestens 0,20 mm beträgt, ist darin zu sehen, daß die Ausbildung von binde gewebe artigem Ligament begünstigt wird, so daß eine bessere Halterung und Knochenregeneration in der Umgebung des Verankerungsstifts erfolgt.

Die wesentlichen Merkmale eines mit einem selbstschneidenden Gewinde versehenen Zahn-Verankerungsstifts gemäß der Erfindung, der in den Kiefer durch einen Kanal in einen lockeren Zahn eingeschraubt wird, um den Zahn zu stabilisieren, sind deshalb darin zu sehen, daß angrenzend an das äußere Ende des Verankerungsstifts ein Kopf vorgesehen ist, der eine manuelle Drehung ermöglicht, und daß angrenzend an das Spitzenende ein flachgängiges Gewinde mit einer Anzahl von Vorsprüngen und Nuten vorgesehen ist. Zur Begünstigung der Wirkungsweise und zur Bildung von stabilisierendem Ligament besitzt eine Anzahl der Nuten eine Breite von mindestens 0,20 mm, vorzugsweise eine Nuteribreite zwi-

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-mietwa 0,25 und 0,38 mm. Diese Nuten erstrecken sich im wesentlichen parallel zur Längsachse des Gewindeabschnitts des Verankerungsstifts mit praktisch ihrer gesamten Länge zwischen den Vorsprüngen. Zweckmäßigerweise besitzen eine Anzahl der Vorsprünge entlang ihrem Umfang flache Ausnehmungen.

Der Kopf des Verankerungsstifts kann in an sich bekannter Weise ausgebildet sein. Die Nuteribreite der Nuten zwischen den VorSprüngen des Gewindes (gemessen parallel zu der Achse des Verankerungsstifts) beträgt mindestens 0,20 mm und vorzugsweise zwischen 0,25 und 0,38 mm. Ein derartiges Gewinde besitzt eine ausreichende Nutenoberfläche zwischen den Vorsprüngen, auf der sich stabilisierendes Ligament bilden kann. Sobald sich Ligament in den Nutenbereichen bildet, beeinflußt die geringste Längsbewegung des Verankerungsstifts das Ligament zwischen den VorSprüngen in den Nuten, wodurch die Halterung verbessert, Ligament gebildet und die Knochenregeneration begünstigt wird.

Vorzugsweise besitzen eine Anzahl der Vorsprünge des flachgängigen Gewindes eine flache Ausnehmung entlang ihrer Umfangskante, durch welche die Ligamentbildung weiter begünstigt wird, weil die Oberfläche des Verankerungsstifts dadurch vergrößert wird und damit die Berührungsfläche des Verankerungsstifts mit dem Ligament.

Bei einem Ausführungsbeispiel eines derartigen Verankerungsstifts, der zur Verankerung eines abgebrochenen Zahns dienen soll, besteht der Kopf aus einem Halter, der einstückig mit dem Stift ausgebildet ist, mit welchem Kopf ein Werkzeug zum Drehen des Verankerungsstifts in Eingriff gebracht werden kann. Nach der Entfernung des Werkzeugs kann auf den Halter eine künstliche Zahnkrone aufgesetzt werden. Vorzugsweise besitzt der Halter zwei im wesentlichen ebene gegenüberliegende Seiten, die zu dem äußeren Ende hin geneigt sind, und das Werkzeug besitzt zwei entsprechend geneigte gegenüberliegende Oberflächen, die eine Aussparung zur Aufnahme des äußeren Endes des Halters begrenzen.

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Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Zahn-Verankerungsstifts gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittansicht durch einen Zahn im Zahnkiefer, in dem der Verankerungsstift in Fig. 1 eingesetzt ist, dessen Kopf jedoch bereits entfernt ist;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Meßstifts;

Fig. 4 einen Ausschnitt einer Schnittansicht unmittelbar nach dem Einsetzen des Verankerungsstifts in Fig. 1;

Fig. 5 eine Fig. 4 entsprechende Schnittansieht nach der Bildung von Ligament und der Regeneration von umgebendem Kieferknochen ;

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verankerungsstifts gemäß der Erfindung zusammen mit einem Werkzeug zum Einsetzen dieses Verankerungsstifts; und

Fig. 7 eine Schnittansicht durch einen Zahn, in dem der Verankerungsstift in Fig. 6 eingesetzt ist.

Der in Fig. 1 dargestellte Verankerungsstift 10 kann durch einen Kanal 14 in einem Zahn 16 (Fig. 2) in den Kieferknochen 12 eingesetzt werden. Der Verankerungsstift besteht aus einem starren, biologisch verträglichen Metall, das in an sich bekannter Weise als Implantat verwendbar ist, wie beispielsweise Titan. Der Verankerungsstift IO besitzt einen gerändelten Kopf 22, der als Angriffsfläche zum Einsetzen dient, an dem ein Gewindestift 20 befestigt ist. An dem dem äußeren Ende 21 im Bereich der Zahnkrone gegenüberliegenden Ende des Verankerungsstifts ist ein abgerundetes Ende 23 eines Schafts 24 mit im Vergleich zu dem Kopf 22 geringerem Durchmesser vorgesehen, an dem ein Außengewinde 25 mit VorSprüngen 26 und dazwischenliegenden Nuten 28 ausgebildet ist.

Gemäß der Erfindung ist das Gewinde 25 derart ausgebildet, daß die Nuten 28 eine Breite A von mindestens 0,20 mm und vorzugs-

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weise von etwa 0,25 bis 0,38 mm besitzen. Die Nuten 28 erstrecken sich im wesentlichen parallel zu der Längsachse des Schafts entlang ihrer gesamten Breite A. Deshalb ist ein ausreichender Zwischenraum zwischen den Vorsprüngen 26 vorhanden, in dem stabilisierendes Ligament 30 (Fig. 5) gebildet werden kann. Irgendeine Vertikalbewegung des Verankerungsstifts 10 beeinflußt den Teil des Ligaments 30 zwischen den Vorsprüngen 26 derart, daß eine weitere Bildung von Ligament angeregt wird. Da der Verankerungsstift 10 im wesentlichen durch das Ligament 30 in dem Kieferknochen 12 gehaltert wird, wird auf diese Weise die Halterung in dem Kieferknochen wesentlich verbessert. Nuten mit einer Breite von weniger als 0,20 mm ergeben dagegen keine zufriedenstellende Erzeugung von Ligament 30 zwischen dem Kieferknochen 12 und dem Schaft 24, weil Ligament 30 nicht zwischen eng benachbarten Vorsprüngen gebildet wird.

Wegen der aus diesem Grunde erforderlichen minimalen Breite der Nuten 28 ist die Ganghöhe des Gewindes 25 (der Abstand der Vorsprünge in Längsrichtung) mindestens etwas größer, als bisher bei bekannten Verankerungsstiften als wünschenswert angesehen wurde. Bisher erfolgte die Gewindeausbildung in erster Linie im Hinblick auf die Vereinfachung des Einschneidvorgangs durch Verringerung des benötigten Drehmoments bei Verwendung einer geringen Ganghöhe. Der Erfindung liegt dagegen die Erkenntnis zugrunde, daß größere Nutenbreiten vorteilhafter sind, und daß ein zweckmäßiger Kompromiß unter Berücksichtigung leichter Betätigung bei verbesserter Halterung in dem Kieferknochen 12 möglich ist.

Vorzugsweise sind in den Vorsprüngen 26 flache Ausnehmungen 32 vorgesehen, die sich entlang deren ümfangskante erstrecken, so daß die Vorsprünge 26 im wesentlichen einen W-förmigen Querschnitt besitzen. Durch die Ausnehmungen 32 auf den Vorsprüngen 26 wird die Oberfläche der Vorsprünge 26 vergrößert und damit der Berührungsbereich zwischen den Vor Sprüngen 26 und dem Ligament 30. Wegen der Vergrößerung der Berührungsfläche er- "

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folgt eine verbesserte Bildung von Ligament 30 bei irgendeiner Bewegung des Verankerungsstifts.

Um den Verankerungsstift 10 einsetzen zu können, wird zunächst ein Kanal 14 in Richtung der langen Achse der Wurzel durch den Zahn 16 gebohrt. Durch eine Röntgenaufnahme kann die Tiefe des verfügbaren Knocheribereiches zur Aufnahme des Verankerungsstifts 10 bestimmt werden. Der verfügbare Knochenbereich ist der Bereich zwischen der Wurzelspitze 40 bis zu einer Stelle, die 2 bis 3 mm vor der gegenüberliegenden Oberfläche liegt. Nach Beendigung der üblichen Vorbereitungen, die auch eine biologisch-mechanische Behandlung umfassen, kann der Kanal gefüllt werden. Es können Nervkanalbohrer verwandt werden, um den Kanal soweit zu erweitern, daß der ausgewählte Verankerungsstift eingesetzt werden kann. Ein Zahnbohrer kann verwandt werden, um die Wände des Kanals 14 angrenzend an die Wurzelspitze 40 parallel auszubilden und um die Einsetzstelle in dem Kieferknochen 12 vorzüber iten. Ein in Fig. 3 dargestellter Meßstift 42 besteht aus einem für Röntgenstrahlen durchlässigen Material und besitzt am oberen Ende einen gerändelten Kopf 44 und Segmente 46 vorherbestimmter Länge am anderen Ende, die beispielsweise eine Länge von 1 mm besitzen. Nach Einsetzen des Meßstifts wird dann eine Röntgenaufnahme gemacht. Aus der Röntgenaufnahme können dann die erforderlichen Abmessungen bestimmt werden, so daß die Bohrung gegebenenfalls noch vertieft werden kann. Nach Entfernung des Meßstifts 42 wird ein Verankerungsstift 10 von Hand um etwa 2 mm durch die Öffnung der Würze !spitze 40 vorgedreht, um in die Wand des Kanals in dem Zahn 16 ein Innengewinde einzuschneiden, wonach der Verankerungsstift 10 herausgedreht, gereinigt und getrocknet wird.

Dann wird der Kanal 14 gereinigt und in üblicher Weise getrocknet. Zement 48 wird dann auf den Verankerungsstift 10 aufgetragen, und zwar bis zu dem mit dem Meßstift gemessenen Spitzenpunkt. Wurzelspitzen-Zement wird auf den Verankerungs-

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stift 10 entlang einer Länge von 3 mm vor dem Spitzenpunkt aufgetragen, während Füllzement entlang der restlichen Länge des Schafts 24 aufgetragen wird. Der Verarikerungsstift 10 wird dann mit geringer Kraftausübung mit der Hand eingedreht. Nach dem Aushärten des Zements 48 wird der Kopf 22 und der nicht verwandte Teil des Schafts 24 abgetrennt, um einen geeignet verkürzten Verankerungsstift 20' (Fig. 2) zu bilden. Der Kanal 14 kann dann in üblicher Weise ausgefüllt werden.

Bei dem in Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispie3 ist ein Verankerungsstift vorgesehen, der in einen abgebrochenen oder verkürzten Zahn 16 eingesetzt werden kann, der mit einer gestrichelt dargestellten Zahnkrone 50 überkront werden soll. Der Ve rankerungsstift 10' ist wie der Verankerungsstift 10 in Fig. 1 und 2 mit der Ausnahme des Kopfteils 22 ausgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht der Kopf aus einem Halter 52, der einstückig mit dem Schaft 24 ausgebildet ist, und auf den die Zahnkrone 50 aufgesetzt werden kann. Die gegenüberliegenden Seiten des Halters 52 sind im wesentlichen eben ausgebildet und verjüngen sich zum oberen Ende 21 hin. In gleichen Abständen vorgesehene Ringnuten 54 können entlang des Umfangs des Halters 52 als Bezugsmaßstab vorgesehen sein. Obwohl die jeweils gegenüberliegenden Seiten des Halters 52 eben ausgebildet sind und sich nach oben verjüngen, ist es nur wesentlich, daß zwei der gegenüberliegenden Seiten des Halters, vorzugsweise die langen Seiten, eben ausgebildet sind.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Einsetzwerkzeug 60 vorgesehen, das einen gerändelten Oberteil 62 und zwei Arme 64 aufweist. Die Innenflächen der Arme 64 sind eben ausgebildet und divergieren entsprechend der Ausbildung des Halters 52. Wenn das Einsetzwerkzeug 60 auf den Halter 52 aufgesetzt wird, liegen die geneigten Innenflächen der Arme 64 auf den entsprechend geneigten Oberflächen des Halters 52, so daß durch Drehung des oberen Teils 62 des Einsetzwerkzeugs6O der Verankerungsstift 10* gedreht werden kann. Der Verankerungsstift 10' in Fig. 6 und 7

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wird in derselben Weise wie der Verankerungsstift 10 in Fig. 1 und 2 benutzt, jedoch mit der Ausnahme, daß die überschüssige Länge im Bereich des unteren Endes 23 vor dem Einsetzen und Einzementieren abgetrennt wird, so daß der Halter 52 auf der Zahnoberfläche aufsitzt. Durch Entfernung des Einsetzwerkzeugs 62 nach dem Einsetzen wird der Halter 52 freigelegt. Nach dem Aushärten des Zements 48 kann die Krone 50 direkt auf dem Halter 52 in an sich bekannter Weise befestigt werden, so daß die Zahnkrone 50 kostensparender und mit geringerem Arbeitsaufwand im Vergleich zu der bekannten Verwendung eines Halters aus Gold angebracht werden kann.

Die durch einen Verankerungsstift gemäß der Erfindung erzielbaren Vorteile ergeben sich aus einem Vergleich der Fig. 4 und 5, wobei Fig. 4 den Zustand unmittelbar nach dem Einsetzen und Fig. 5 den Zustand nach dem Ausheilen (etwa nach 4-6 Wochen) zeigt. In Fig. 4 ist der Kieferknochen 12 angrenzend an das untere Ende des Ve rankerungsstifts 10 (unter der Würze!spitze 40) entsprechend dem Umfang des Verankerungsstifts 10 ausgebildet, ist aber verhältnismäßig dünn und schwach. Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß Ligament 30 zwischen dem Kieferknochen 12 und den Nuten 28 gebildet wurde. Durch kontinuierliche Einwirkung auf das Ligament 30 aufgrund dessen Einschluß in den Nuten 28 und zwischen den Vorsprüngen 26 sowie durch die vergrößerte Berührungsoberflache aufgrund' der Ausnehmungen 32 ergibt sich eine Verdickung und Stärkung des Kieferknochens 12, der sich nach der Ausheilung näher zu den Nuten 28 erstreckt. Deshalb ermöglicht ein Verankerungsstift gemäß der Erfindung nicht nur eine zuverlässige Abdichtung der Wurzelspitze, sondern auch eine verbesserte Halterung in dem Zahn, sowie insbesondere eine verbesserteHalterung in dem Kieferknochen.

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Claims

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Patentansprüche

l.j Zahn-Verankerungsstift, der durch einen Kanal in einem lockeren Zahn in den Kieferknochen einsetzbar ist und am Einsetzende mit einem Außengewinde versehen ist, dadurch gekennze ichn<2 t , daß ein flachgängiges Gewinde (25) mit Nutenbreiten (A) von mindestens 0,20 mm vorgesehen ist.
2. Verankerungsstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (28) eine Breite (A) von 0,25 bis 0,38 mm aufweisen.
3. Verankerungsstift nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nuten (28) im wesentlichen parallel zu der Längsachse des mit einem Gewinde versehenen Schafts (24) entlang ihrer gesamten Länge zwischen den Vorsprüngen (26) erstrecken.
4. Verankerungsstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß entlang dem Außenumfang der Vorsprünge (26) flache Ausnehmungen (32) ausgebildet sind.
5. Verankerungsstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (28) eine Breite (A) von mindestens 0,25 mm aufweisen und sich parallel zu der Längsachse des Schafts (24) zwischen den Vorsprüngen (26) erstrecken.
6. Verankerungsstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a durch gekennzeichnet, daß jede der Nuten (28) zwischen den Vor Sprüngen (26) eine Breite von mindestens

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0,25 mm aufweist und sich in Längsrichtung parallel zu der Längsachse des Schafts (24) zwischen den Vorsprüngen (26) erstreckt.
7. Verankerungsstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Vorsprünge (26) zwischen den Nuten (28) ehe flache Ausnehmung (32) aufweist, die sich entlang dessen Außenumfang erstreckt.
8. Verankerungsstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r ch gekennze ichnet, daß er einstückig ausgebildet ist.
9. Verankerungsstift nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß einstückig mit dem Schaft (24) als Kopf ein Halter (52) ausgebildet ist, auf den ein Einsetzwerkzeug (60) entfernbar aufsetzbar ist, und auf den nach Entfernung des Einsetzwerkzeugs eine Zahnkrone (50) aufgesetzt werden kann".
10. Verankerungsstift nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Halter (52) zwei ebene Seitenflächen vorgesehen sind, die zu dem oberen Ende (21) geneigt sind, und daß das Einsetzwerkzeug (60) zwei entsprechend ausgebildete Oberflächen an Armen (64) aufweist.
11. Verankerungsstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schaft (24) ein einziges Außengewinde (25) vorgesehen ist.
12. Verankerungsstift nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Schafts entlang dessen Länge konstant ist.

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