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Beschreibung
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Die vorliegende Erfindung bezicht sich auf ein Zahnimplantat.
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Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Verbesserungen der Struktur
von Zahnimplantaten.
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Es wurden bereits verschiedene Zahnimplantate für den Ersatz schlecht
gewordener oder ausgegangener natürlicher Zähne vorgeschlagen. Einige dieser Implantate
haben sich in der Praxis als brauchbar erwiesen. Für die meisten bekannten Zahnimplantate
wird ein im lebenden Körper inaktives Metall oder Keramik als Hauptmaterial verwendet,
wobei das Zahnimplantat im allgemeinen derart ausgestaltet ist, daß es in dem Kieferknochen
mechanisch gehalten wird. Als typische Beispiele für derartige bekannte Zahnimplantate
seien die Implantate mit Verschraubungsmöglichkeit und die Implantate mit gebogenem
Blatt genannt.
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Jedoch weisen derartige bekannte Zahnimplantate gewisse Nachteile
auf. Da das Zahnimplantat durch die zwischen dem Implantat und dem Kieferknochen
herrschende mechanische Verrelunqs-oder Verankerungskraft an seiner Stelle gehalten
wird, kann, falls die auf die Zahnwurzel einwirkende Belastungsverteilung
ungünstig
für das Implantat ist, eine Resorption des Kieferknochens auftreten, die zu einem
Lösen des Implantats führt.
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Seit relativ langer Zeit kennt man auch sogenannte eingebettete Zahnimplantate
(auch vergrabene oder verdeckte Implantate genannt). Diese Art von Zahnimplantat
wird zuerst in einen Kieferknochen eingesetzt, und anschließend wird das Epithelgewebe
vernäht, um das Implantat einzuschließen. Nachdem man sich vergewissert hat, daß
das Implantat fest an dem Kieferknochen befestigt ist, wird das eingebettete Implantat
erneut freigelegt. Auf dem freigelegten Implantat wird ein Oberteil oder Aufsatz
(Krone) montiert, um einen vollständigen künstlichen Zahn zu erhalten. Da auch dieses
eingebettete Zahnimplantat aus biologisch inaktivem Material besteht, hat es ähnliche
Nachteile wie das oben erläuterte Implantat.
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Als weitere Art von Zahnimplantat wurde ein Implantat vorgeschlagen,
welches dann nützlich ist, wenn sich die Resorption des Alveolarfortsatzes in einem
fortgeschrittenen Stadium befindet. Das Implantat weist ein metallisches Rahmenteil
und ein mit diesem einstückig ausgebildetes Tragteil auf. Das metallische Rahmenteil
wird unter dem Periost des Kieferknochens des Patienten implantiert, und das Tragteil
dient zum Lagern eines Oberteils (Krone), das später auf dem Implantat montiert
wird. Ein solches Zahnimplantat wird im allgemeinen als
subperiostales
Implantat bezeichnet. Nachdem ein solches subperiostales Implantat zum ersten mal
vorgeschlagen wurde, wurden viele dieses Implantat betreffende Verbesserungen vorgenommen.
Derzeitig wird ein solches Implantat als der wichtigste Typ eines Zahnimplantats
angesehen.
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Bisher wurde das subperiostale Implantat als auftragsgemäßes Erzeugnis
im einzelnen durch viele Arbeitsschritte, die eine hohe Präzision erforderten, hergestellt.
Zuerst mußte ein präziser Abdruck des Kieferknochens des Patienten genommen werden,
und dann mußte mit spezieller Sorgfalt ein Wachsmuster des Rahmens auf dem Abdruck
qebildet werden. Schließlich wurde auf dem Wachsmuster ein Implantat hergestellt,
wobei ein Präzisionsgußverfahren zum Einsatz kam. Zwar ist es durch die jüngere
Entwicklung des Gießverfahrens und der Implantatherstellung möglich geworden, sehr
genaue und brauchbare subperiostale Implantate zu erhalten; jedoch sind auch diese
derzeit verfügbaren Implantate nicht vollkommen zufriedenstellend.
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Ein wesentlicher Nachteil der bekannten subperiostalen Implantate
ist darin zu sehen, daß das Rahmenteil ausschließlich aus Metall besteht und der
Mechanismus zum Tragen des Rahmens ausschließlich auf mechanischer Kraft beruht.
Anders ausgedrückt: Der Rahmen wird in seiner Lage durch Periost und Knochen mechanisch
gehalten. Wenn daher irgendein kleiner Zwischenraum
zwischen Rahmen
und Knochen existiert, vermindert sich die Haltekraft des Rahmenteils derart, daß
sich das Implantat bewegen kann. Um dem oben erläuterten Problem bei dem subperiostalen
Implantat zu begegnen, müssen Herstellung des Abdrucks, Gießen und Implantatoperation
mit der größtmöglichen Sorgfalt durchgeführt werden. Dies macht nicht nur viel Arbeit
sondern stellt auch eine beträchtliche Belastung für den Patienten dar.
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Glücklicherweise wurden in letzter Zeit biologisch aktive Materialien
entwickelt, die andere Eigenschaften aufweisen als die bisher verwendeten biomedizinischen
Materialien, und die sich direkt mit dem harten Gewebe in einem lebenden Körper,
speziell mit einem Knochen, chemisch verbinden können. So z. R.
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wurde berichtet, daß biologisch aktives Glas oder Glas-Keramik in
der Lage war, sich vollständig mit (lem lebenden Knochen Ztl verbinden, wie Larry
L. Ilench, Professor der Universitcit von Florida, herausgefunden hat (J. Biomed.
Mater. Res. Smp. Nr. 2 (Part I), Seiten 117 - 141 (1971)). Man erwartet, daß diese
Art von biologisch aktivem Glas oder Glas-Keramik für verschiedene Anwendungsfälle
verwendet werden wird. Was die Anwendung des Materials bei Zahnimplantaten angeht,
so wurde tatsächlich bereits bestätigt, daß das biologisch aktive Glas oder Glas-Keramik
in der Lage ist, mit dem Kieferknochen eine feste chemische Verbindung zu bilden.
Vor kurzem wurde ein neues Zahnimplantat des eingebetteten Typs vorgeschlagen, bei
dem
Gebrauch gemacht wird von dem biologisch aktiven Glas oder
biologisch aktiver Glas-Keramik. So z. B. berichtete Dr. John R. Smith, daß mit
dem Implantat vom Einbettungstyp, das aus Tonerde gebildet war und mit einem biologisch
aktiven Glas überzogen war, bei Tierversuchen ein hoher Prozentsatz von Erfolgen
erzielt wurde (Am. J. Orthod. Vol. 76(6), 618 (1979)).
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Es ist somit nunmehr möglich, durch Verwendung eines solchen Zahnimplantats
eine stabilere Zahnwurzel zu erhalten, die mit dem Knochen nicht mechanisch, sondern
chemisch verbunden wird, um eine sehr starke Verbindung zwischen dem Implantat und
dem Knochen zu bilden.
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Die Verwendung von Zahnimplantaten bringt jedoch ein weiteres Problem
mit sich, und zwar das Problem der bakteriellen Infektion über das Collum dentis
(Zahnhals). Im allgemeinen besitzt ein unter Verwendung eines der oben erläuterten
Zahnimplantate hergestellter künstlicher Zahn einen Abschnitt, der aus dem inneren
Teil des das Epithelgewebe durchsetzenden Körpers nach außen vorsteht. Dies ist
bekannt als transcutanes Implantat.
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Über den Grenzabschnitt, nämlich das Collum, können daher leicht Bakterien
in den Verbindungsteil zwischen Implantat und Kieferknochen eindringen. Tatsächlich
sind die meisten Mängel bei Zahnimplantaten auf einen solchen Angriff infektiöser
Bakterien über das Collum zurückzuführen. Die Bakterien gelangen von außerhalb des
Körpers in das Collum und greifen den Verbindungsteil
zwischen
dem Implantat und dem Kieferknochen an.
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Dies ruft eine Entzündung und Extern des infizierten Teils hervor
und bewirkt schließlich, daß das Implantat aus dem Xieferknochen herausfällt. Es
ist unmöglich, ein brauchbares und nützliches Zahnimplantat zu schaffen, wenn nicht
dieses Problem vollständig gelöst ist.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zahnimplantat
zu schaffen, das über längere Zeit hin stabil ist aufgrund seiner starken Bindung
an den Kieferknochen, so daß das Implantat für die praktische Verwendung geeignet
ist.
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Ferner soll die Erfindung ein Zahnimplantat schaffen, welches Schutz
gegen den Angriff von Bakterien über das Collum liefert und daher eine hohe Verweilzeit
im Körper aufweist.
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Die Erfindung schafft weiterhin ein Zahnimplantat, das durch eine
einfache Implantierungsoperation in den Kieferknochen einsetzbar ist, so daß der
Patient relativ wenig Schmerzen hat.
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Hierzu schafft die vorliegende Erfindung ein Zahnimplantat, das in
den Kieferknochen einsetzbar ist und auf das anschließend ein Aufsatz montiert wird,
um einen künstlichen Zahn zu bilden.
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Gekennzeichnet ist das Zahnimplantat durch eine Zahnwurzel mit einem
Grundteil hoher mechanischer Festigkeit und einer
das Grundteil
über einen solchen Bereich abdeckenden Schicht biologisch aktiven Materials, der
sich von dem kieferknochenseitigen unteren Ende des Grundteils bis zu einem Abschnitt
erstreckt, der der Hals linie entspricht. Wenn das Zahnimplantat gemäß der Erfindung
die oben erläuterte spezielle Struktur hat, verbinden sich Zahnwurzel und Kieferknochen
nach dem Einsetzen äußerst fest und dauerhaft.
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Mit dem Ausdruck "Abschnitt entsprechend der Halslinie" ist im vorliegenden
Zusammenhang der Grenzabschnitt zwischen dem eine Krone bildenden Aufsatz und einem
Abschnitt der Zahnwurzel gemeint, welcher mit dem Kieferknochen in Berührung kommt,
wenn die Zahnwurzel in den Kieferknochen eingesetzt ist. Praktischer ausgedrückt:
Der Abschnitt entsprechend der Hals linie" entspricht dem oberen Ende des mit dem
Kieferknochen in Berührung kommenden implantierten Teils.
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Mit dem Ausdruck "biologisch aktives Material" ist solches Material
gemeint, das sich chemisch direkt mit dem lebenden Knochen verbindet. Mit dem Ausdruck
ist nicht nur biologisch aktives Glas oder biologisch aktive Glas-Keramik gemeint,
wie sie oben erwähnt wurden, sondern es ist jedes Material angesprochen, welches
die gleiche oder eine äquivalente Wirkung bezüglich der Wirkung biologisch aktiven
Glases oder Glas-Keramik hat.
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Da das das Grundteil des Zahnimplantats erfindunqsqemäß abdeckende
biologisch aktive Material direkt mit dem Kieferknochen eine chemische Verbindung
eingehen kann, kann das Implantat fest mit dem Kieferknochen verbunden und in seiner
Lage gehalten werden. Selbst wenn die Zahnwurzel aufgrund von außen einwirkender
Kräfte starken Beanspruchungen ausgesetzt wird, erfolgt keine Resorption des das
Implantat umgebenenden Kieferknochens. Daher hält der Kieferknochen das Implantat
über sehr lange Zeit hinweg.
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Bei dem erfindungsgemäßen Zahnimplantat ist das Grundteil mit biologisch
aktivem Material bis hinauf zu dem der Hals linie entsprechenden Abschnitt überzogen.
Dieses Merkmal zeitigt spezielle Wirkungen. Der Kieferknochen kann entlang der Oberfläche
des biologisch aktiven Materials bis hinauf zu dem Halslinienabschnitt wachsen,
der die obere Kante der Beschichtung des biologisch aktiven Materials definiert.
Mit dem Wachstum des Kieferknochens beginnt auch eine Neubildung des Epithelgewebes,
und diese Neubildung des Epithelgewebes erstreckt sich bis zu der Oberkante des
biologisch aktiven Materials. Schließlich kommen an der Kante des biologisch aktiven
Materials Kieferknochen und Epithelgewebe miteinander in Berührung. In diesem Stadium
treffen Oberkante des biologisch aktiven Materials, Kieferknochen und Epithelgewebe
in einer Linie zusammen, so daß
eine vollständige Abdichtung nicht
nur des Knochenteils,sondern auch des Epithelgewebes erfolgt. Diese gute Abdichtung
schützt den Verbindungsteil zwischen Implantat und Kieferknochen gegen eine Infektion
durch über das Collum gelangende Bakterien. Der Verbindungsteil ist nämlich wirksam
gegen durch Bakterien verursachte Entzündung geschützt. Daher kann das Zahnimplantat
über lange Zeit hinweg an seiner Stelle verbleiben.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische
Querschnittansicht eines natürlichen Zahns, Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, Fig. 3 einen künstlichen Zahn unter Verwendung der in einen Kieferknochen
implantierten ersten Ausführungsform, Fig. 4 bis 6 zweite bis vierte Ausführungsformen
der Erfindung, Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Zahnimplantats vom Einbettungstyp
gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 8 eine
Querschnittansicht der fünften Ausführungsform, wobei das Implantat in einen Kieferknochen
eingebettet ist, Fig. 9 ein vollständiger künstlicher Zahn unter Verwendung der
fünften Ausführungsform der Erfindung, Fig. 10 ein sechstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, Fig. 11 ein in dem sechsten Ausführungsbeispiel verwendeter Kern,
Fig. 12 ein vollständiger künstlicher Zahn unter Verwendung der sechsten Ausführungsform,
Fig. 13 einen vollständigen künstlichen Zahn, der unter Verwendung einer siebten
Ausführungsform der Erfindung gebildet ist, Fig. 14 eine perspektivische Ansicht
eines subperiostalen Implantats gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 15 eine Querschnittansicht der achten Ausführungsform, implantiert unter das
Periost des Kieferknochens,
Fig. 16 einen vollständigen künstlichen
Zahn, bei dem das zuletzt genannte Ausführungsbeispiel verwendet ist, Fig. 17 eine
neunte Ausführungsform der Erfindung, Fig. 18 einen vollständigen künstlichen Zahn
unter Verwendung des neunten Ausführungsbeispiels, und Fig. 19 eine Querschnittansicht
eines künstlichen Zahns gemäß einer zehnten Ausführungsform der Erfindung.
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Wie in Fig. 1 gezeigt ist, setzt sich ein natürlicher Zahn aus zwei
Teilen zusammen, nämlich einer Zahnkrone 10 und einer Zahnwurzel 11. Die Zahnwurzel
11 wird über Faserbündel 2 fest von einem Kieferknochen 3 getragen. Der Kieferknochen
3 ist vollständig von Epithelgewebe 4 bedeckt. Die durch eine gestrichelte Linie
1 angedeutete Hals linie definiert die Grenze zwischen der Zahnkrone 10 und der
Zahnwurzel 11.
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Fig.- 2 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zahnimplantats.
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Ein Kern 6 des Zahnimplantats hat als Ganzes die Form eines Zylinders
oder eines elliptischen Zylinders. Der Kern 6 ist aus einer für zahntezhnische Zwecke
geeigneten Kobalt-Chrom-
Legierung hergestellt und besitzt zwei
Teile, nämlich ein Grundteil 6a und ein Tragteil 6b. Das Grundteil 6a entspricht
der oben erwähnten Zahnwurzel 11 beim natürlichen Zahn. Das Grundteil 6a ist zu
seinem unteren Ende hin verjüngt ausgebildet, um das Teil an die Implantation in
dem Knochen anzupassen.
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Das Tragteil 6b ist kegelstumpfförmig ausgebildet für die geeignete
Montage eines Oberteils oder Aufsatzes, z. B. einer Zahnkrone. Die Grenzlinie 1'
(Halslinie) zwischen dem Grundteil 6a und dem Tragteil 6b entspricht der oben erwähnten
Halslinie 1 beim natürlichen Zahn. Das Grundteil 6a ist mit einer Schicht aus durchsichtigem
oder undurchsichtigem biologisch aktivem Material 7 bedeckt, bei dem es sich um
biologisch aktives Glas oder biologisch aktive Glas-Keramik handeln kann, die oben
erläutert wurde.
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Das Zahnimplantat wird in den Kieferknochen 3 eingesetzt.
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Fig. 3 zeigt schematisch die Lage des Zahnimplantats nach der Implantation.
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Wie man aus Fig. 3 ersieht, wird, nachdem eine Verbindung zwlschen
dem Kieferknochen 3 und dem biologisch aktiven Glas oder Glaskeramik 7 vervollständigt
ist, das Wachstum des Kieferknochens 3 fortgesetzt, und außerdem wird die Neubildung
des den Kieferknochen bedeckenden Epithelgewebes 4 fortgesetzt, wobei sich das Gewebe
mit dem Kieferknochen verbindet.
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Schließlich erreichen das Wachstum des Kieferknochens 3 und die Neubildung
des Epithelgewebes den der Hals linie 1' entsprechenden Abschnitt. An diesem Abschnitt
treffen das biologisch aktive Material 7, der Kieferknochen 3 und das Epithelgewebe
an einer Linie zusammen, und das Collum (Zahnhals) wird hierdurch vollständig verschlossen.
Nachdem das Collum auf diese Weise vollständig abgedichtet ist, wird eine künstliche
Zahnkrone 8 auf dem Tragteil 6b des Kerns zementiert, um einen vollständigen künstlichen
Zahn zu erhalten.
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Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wurde beobachtet, daß die Abdichtung
des Collums einwandfrei war und daß das neu gebildete Epithelgewebe 4 eng an der
Wurzel der Zahnkrone haften konnte, genauso wie es beim normalen Zahnfleisch der
Fall war.
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Es verblieb kein Durchgang, durch den Bakterien hätten eintreten können,
und daher war der Zahnwurzelteil vollkommen oegen jeglichen Angriff von Bakterien
geschützt. Es wurde keinerlei Entzündung des Zahnwurzelteils beobachtet.
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Weiterhin wurde bei der obigen Ausführungsform herausgefunden, daß
es empfehlenswert ist, die Überzugsschicht des biologisch aktiven Materials 7 mit
einer Stärke im Bereich von 0,2 und 1,0 mm auszubilden. Wird eine Schichtdicke von
weniger als 0,2 mm verwendet, so ist es schwierig, die gute Verbindung zwischen
der Überzugs schicht und dem Kieferknochen über längere
Zeit hinweg
beizubehalten. Wenn andererseits die Schicht eine Stärke von mehr als 1,0 mm hat,
kann die Schicht durch gewöhnliche Bißstärke oder durch Okklusionsdruck brechen.
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Wie man klar aus den Fig. 2 und 3 ersieht, liegt bei den obigen Ausführungsbeispielen
der größte Durchmesser an dem der Halslinie entsprechenden Abschnitt. Dieses strukturelle
Merkmal des Ausführungsbeispiels bringt verschiedene Vorteile mit sich. Zunächst
kann das Schneiden des Kieferknochens zwecks Implantation auf ein Minimum reduziert
werden, so daß die Implantierung leicht und einfach durchgeführt werden kann. Weiterhin
wird eine gute anfängliche Befestigung des Implantats erzielt, so daß das Collum
in kürzerer Zeit vollständig verschlossen werden kann; hierdurch wird eine bessere
und sicherere Verbindung zwischen dem Implantat und dem Kieferknochen erzielt.
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Der Kern 6 kann nicht nur aus einer Kobalt-Chrom-Legierung hergestellt
werden, sondern es können auch andere Legierungen verwendet werden. Beispielsweise
können fÜr den Kern 6 eine zahntechnische Nickel-Chrom-Legierung, rostfreier Stahl
oder Keramiken, wie z. B. Tonerde, verwendet werden. Metall wird deshalb speziell
bevorzugt, weil es eine geeignete Stärke und Bearbeitbarkeit für den Kern aufweist.
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Als biologisch aktives Material können außerdem andere Materialien
verwendet
werden als das oben speziell angegebene biologisch aktive Glas oder Glas-Keramik.
Es ist möglich, ein Zahnimplantat mit derselben Wirkung wie bei dem obigen Ausführungsbeispiel
zu erhalten, wenn andere biologisch aktive Materialien verwendet werden, um die
Uberzugsschicht 7 zu bilden, solange das Material die gleichen oder ähnliche Eigenschaften
hat wie das oben erwähnte biologisch aktive Glas oder Glas-Keramik.
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Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der der
Kern 6 seinen kleinsten Durchmesser an demjenigen Abschnitt hat, der der Halslinie
1 entspricht. Aufgrund dieses strukturellen Merkmals wird die Halslinie nach Abschluß
der Verbindung zwischen dem Implantat und dem Kieferknochen kürzer als beim ersten
Ausführungsbeispiel, wodurch die Möglichkeit einer Infektion des Wurzelteils durch
Bakterien über das Collum weiter herabgesetzt wird.
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Die Form des Kerns 6 kann auf verschiedene Weise modifiziert werden,
wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist. Bei der dritten Ausführungsform der Erfindung
gemäß Fig. 5 ist das Grundteil 6a des Kerns 6 zu einem konkaven Blatt geformt, welches
im Querschnitt die Form eines umgekehrten Dreiecks hat. Durch eine derartige Ausgestaltung
des Grundteils kann der Bindungsbereich
zwischen Kieferknochen
und Implantat spürbar erhöht werden, wodurch eine dauerhaftere und festere sowie
zuverlässigere Verbindung gewährleistet wird. Das vierte Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 6 besitzt ein Grundteil 6a, das ähnlich wie beim dritten Ausführungsbeispiel
ausgebildet ist.
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An dem Grundteil 6a sind zwei Tragteile 6b vorgesehen. Wie man aus
dem vierten Ausführungsbeispiel erkennt, ist die Anzahl von Tragteilen bei einem
erfindungsgemäßen Zahnimplantat nicht stets auf die Zahl Eins beschränkt. Es können
vielmehr zwei oder mehr Tragteile 6b vorgesehen sein, entsprechend der Anzahl und
Lage verlorengegangener natürlicher Zähne in der Implantationsfläche. Da die Anzahl
von Tragteilen nach Wunsch ausgewählt werden kann, kann der unter Verwendung eines
erfindungsgemäßen Zahnimplantats hergestellte künstliche Zahn ein Aussehen erhalten,
das dem des ursprünglichen natürlichen Zahns angeglichen ist.
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Wie man aus den oben erläuterten Ausführungsbeispielen ersieht, schafft
die Erfindung ein verbessertes Zahnimplantat, welches chemisch und direkt mit dem
Kieferknochen eine Verbindung eingehen kann, um eine starke Bindungskraft zu schaffen,
die ein gutes Wachsen des Kieferknochens und eine gute Neubildung des Epithelgewebes
im Bereich des Collum dentis gestattet. Da das Collum vollständig gegen jegliche
Bakterieninfektion abgedichtet werden kann, bleibt das Implantat über lange Zeit
hinweg fest an seiner Stelle, so daß ein stabiler und dauerhafter
künstlicher
Zahn geschaffen werden kann.
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Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht einer fünften Ausführungsform
eines Einbettungs-Zahnimplantats. Es enthält ein Grundteil 21, das die Form eines
elliptischen Zylinders hat.
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Das Grundteil besitzt auf seiner oberen Fläche eine Ausnehmung 22
zur Aufnahme eines Aufsatzes. Das Grundteil 21 besteht aus Material hoher mechanischer
Festigkeit, wie z. B. einer Ni-Cr- oder Co-Cr-Legierung. Eine Überzugsschicht aus
durchsichtigem oder undurchsichtigem biologisch aktivem Glas oder Glas-Keramik,
23, läßt das Grundteil 21 lediglich auf dessen Oberseite frei. Die Oberseiten des
Grundteils einerseits und der Überzugsschicht andererseits sind annähern koplanar.
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Das Einbettungs-Zahnimplantat wird in der in Fig. 8 angedeuteten Weise
implantiert. Wie dort gezeigt ist, sind die Oberseite des Implantats und die Oberseite
des Kieferknochens koplanar.
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Die Ebene, in der die Oberseite des Implantats und die Oberseite des
Kieferknochens liegen, bildet eine virtuelle Halslinie, wenn ein Aufsatz auf das
Implantat aufgesetzt wird. In anderen Worten: Die biologisch aktive Schicht 23 bedeckt
das Grundteil 21 bis zur Höhe der Halslinie hinauf.
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Nach der Implantation wird die freiliegende Fläche des Implantats
mit Epithelgewebe abgedeckt, welches anschließend vernäht wird, so daß das Implantat
vollständig in dem Kieferknochen
eingebettet ist. Dann wird das
Implantat in seiner eingebetteten Lage belassen, bis es mit dem Kieferknochen eine
feste Verbindung eingegangen ist. Nach dieser Stabilisierunasphase wird das Implantat
erneut durch Aufschneiden des vernähten Epithelgewebes freigelegt, anschließend
wird der obere Aufsatz 30 auf dem Implantat montiert, wie es in Fig. 9 gezeigt ist.
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Der Aufsatz 30 wird dadurch auf das Implantat aufgesetzt, daß von
der Ausnehmung 22 in der Weise Gebrauch gemacht wird, daß die Oberseite des Implantats
vollständig durch den Aufsatz 30 abgedeckt wird. Nach dem Montieren des Aufsatzes
bilden die miteinander verbundene biologisch aktive Schicht 23 und der Kieferknochen
3 eine vollkommene Abdichtung für das Collum.
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Außerdem w.1ichst das Epit:hclqcwobc und erstreckt sich bis zur Halslinie
hinauf, wobei es den Kieferknochen abdeckt. An der Halslinie haftet das Epithelgewebe
an dem Aufsatz 30, der als Zahnkrone dient. Auf diese Weise wird das Collum dentis
vollständig abgeschlossen. Der geschlossene Zustand gleicht beinahe dem Zustand,
wie er beim natürlichen Zahn vorliegt.
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Bei der sechsten in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform hat das
Grundteil 21 eine der fünften Ausführungsform ähnliche Ausgestaltung. Es besitzt
jedoch zwei Schenkel. Das Grundteil 21 besteht aus einer in der Zahntechnik verwendeten
Ni-Cr-Legi<-rung
und ist mit einer Überzugs schicht aus biologisch
aktivem Glas oder Glas-Keramik, 23, abgedeckt, um ein Einbettungs-Zahnimplantat
zu bilden. Die Doppelschenkel-Struktur des Grundteils 21 dient zum Vergrößern der
Verbindungsfläche zwischen dem Implantat und dem Kieferknochen und zum Beschleunigen
einer sicheren Befestigung des Implantats an dem Knochen. Nach Wunsch können drei
oder noch mehr Schenkel an dem Grundteil ausgebildet sein, um den Verbindungsbereich
zwischen Implantat und Kieferknochen weiter zu vergrößern.
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Fig. 11 zeigt einen Kern 40, der in Kombination mit dem in Fig. 10
dargestellten Implantat 20 verwendet wird. Der Kern 40 besteht ebenfalls aus einer
Ni-Cr-Legierung und ist derart ausgestaltet, daß er einen unteren Vorsprung 27 aufweist,
der in eine Ausnehmung 22 auf der Oberseite des Implantats 20 eingepaßt werden kann.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Zahnimplantat gemäß Fig. 10
an irjenigen Stelle des Kieferknochens implantiert, aus der ein Prämolar (Backenzahn)
herausgefallen ist, und das Implantat wird dadurch in den Kieferknochen eingebettet,
daß das Epithelgewebe auf dem eingesetzten Zahnimplantat 20 in der oben erläuterten
Weise vernäht wird. Nachdem das Implantat vollständig an dem Kieferknochen festsitzt,
wird das Implantat
wieder freigelegt, und der in Fig. 11 dargestellte
Kern wird mit dem Implantat 20 verbunden, indem er an letzterem durch Zahnzement
fixiert wird. Danach wird eine aus zahntechnischem Harz bestehende Zahnkrone 31
als oberer Aufsatz auf dem Kern 40 montiert, wobei der Kopf des Kerns mit dem Aufsatz
abgedeckt wird.
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Der auf diese Weise hergestellte vollständige künstliche Zahn ist
in Fig. 12 dargestellt. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, hat sich bei dem fertigen
Kunstzahn das biologisch aktive Material 23 direkt und chemisch mit dem Kieferknochen
3 verbunden und eine einheitliche Struktur gebildet, die sich bis hinauf zur Linie
der Oberseite des Implantats, nämlich bis hinauf zur Halslinie 28 erstreckt und
dadurch jegliche Verbindung zwischen dem außerhalb und dem innerhalb der Hals linie
liegenden Bereich abschließt. Außerdem wird die Neubildung des Epithelgewebes 4
fortgesetzt, das Gewebe entwickelt sich einige Zeit nach der Operation bis hinauf
zum Abschnitt um die Halslinie 28. Da das Epithelgewebe 40 von Natur aus mit dem
Kieferknochen 3 verbunden ist und beim Wachsen den Kieferknochen abdeckt, vervollständigt
es die biologische Abdichtung des Teils um die Halslinie. In der in Fig. 12 dargestellten
Lage sind die biologisch aktive Schicht 23, der Kieferknochen 30 und das Epithelgewebe
4 sämtlich an einer Linie zusammengetroffen, die an dem der Hals linie 28 entsprechenden
Abschnitt
liegt. Daher wird eine bakterielle Infektion von außerhalb
vollkommen ausgesperrt.
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Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform des Einbettungs-Zahnimplantats
gemäß der Erfindung. Bei dieser siebten Ausführungsform werden zwei Implantate,
von denen jedes entsprechend der fünften Ausführungsform vorbereitet wurde, in den
Kieferknochen eingesetzt, um eine Zahnwurzel eines Molars (Mahlzahns) zu bilden,
auf den im allgemeinen ein höherer Druck ausgeübt wird als auf sämtliche anderen
Zähne.
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Der Doppelschenkel-Kern 40 wird auf die beiden Stücke des Implantats
montiert, nachdem letzteres vollständig mit dem Kieferknochen 3 verbunden ist und
sich stabilisiert hat. In diesem Fall ist es wünschenswert, daß der vorzunehmende
Abdruck von dem stabilisierten Implantat abgenommen wird, und daß der Kern 40 nach
einem Präzisionsgußverfahren entsprechend den bekannten zahntechnischen Methoden
hergestellt wird.
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Seitens der Anmelderin wurde für das in Fig. 13 dargestellte Ausführungsbeispiel
eine Co-Cr-Legierung zum Herstellen des Grundteils 21 verwendet, während als biologisch
aktives Material 23 ein biologisch aktives Glas oder eine biologisch aktive Glas-Keramik
zum Beschichten der Co-Cr-Legierung verwendet wurde.
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Wie bereits erwähnt, wird die Oberseite des Grundteils 21 vorzugsweise
frei
von dem biologisch aktiven Material gehalten.
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Hierdurch können das Grundteil 21 und der Aufsatz 30 oder 31 sehr
leicht zusammenzementiert werden, und die Verbindung zwischen den beiden Gliedern
kann in hohem Maße verstärkt werden. Dadurch kann eine weitere Verbesserung der
Dauerhaftigkeit des Kunstzahns erreicht werden.
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Die Materialien zum Herstellen des Grundteils 21 der oben angesprochenen
Ausführungsformen sind nicht auf die erwähnten speziellen Legierungen beschränkt.
So kann beispielsweise auch rostfreier Stahl verwendet werden. In manchen Fällen
können auch Keramikmaterialien wie z. B. Tonerde Anwendung finden.
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in .IIlnlic r We c sin(J sind sind die zum Ausbilden der Überzugsschicht
für das Material brauchbaren Materialien nicht auf das speziell angegebene Glas
oder die Glas-Keramik-Materialien beschränkt. Es können auch andere biologisch aktive
Materialien verwendet werden, die die gleiche Funktion haben wie biologisch aktives
Clas oder Glas-Kewramik, um durch solche Materialien Zahnimplantate herzustellen,
welche die gleichen Eigenschaftcn aufweisen. Es sollte jedoch beachtet werden, daß,
wenn das Grundteil aus Metall und die Überzugsschicht aus biologisch aktivem Glas
oder Glas-Keramik besteht, eine höhere Bindungsstärke zwischen dem Grundteil und
der Überzugsschicht erzielt bar ist, und daß dadurch ein längere Zeit haltendes
Zahnimplantat
erhalten wird. In diesem Fall liegt die Stärke der
über zugsschicht vorzugsweise im Bereich zwischen 0,2 und 1,0 mm.
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Es sei ferner darauf hingewiesen, daß die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
insbesondere im Hinblick auf die Anzahl von Implantaten zur Ausbildung einer Zahnwurzel
und deren Form in vielfältiger Weise modifiziert werden können. Die Anzahl von Implantaten
und die Form der Implantate werden durch verschiedene in Erwägung zu ziehende Faktoren
bestimmt, so z. B. durch den Zustand des Knochens, in den das Implantat (bzw. die
Implantate) eingesetzt wird (bzw. werden), und die Größe der Zahnkrone, die von
dem Implantat getragen werden muß.
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Wie man aus der vorstehenden Beschreibung leicht ersieht, stellen
das oben erläuterte fünfte bis siebte Ausführungsbeispiel Einbettungs-Zahnimplantate
dar, die mit dem Kieferknochen eine direkte und chemische Verbindung eingehen können,
wobei eine hohe Bindungskraft erzielt wird. Daher stellen diese Implantate äußerst
stabile Zahnimplantate dar. Da weiterhin die Fläche des Collum dentis vollständig
abgeschlossen werden kann, um eine bakterielle Infektion über das Collum zu verhindern,
steht nicht zu befürchten, daß das Implantat aufgrund einer durch Bakterien hervorgerufenen
Entzündung herausfällt. Hierdurch wird die brauchbare Lebensdauer des Implantas
in
hohem Maße verlängert. Da weiterhin ein biologisch aktives Material in dem Implantat
Anwendung findet, kann eine ausreichend hohe Bindungskraft zwischen dem Implantat
und dem Kieferknochen erreicht werden, obwohl das Implantat eine äußerst einfache
Struktur hat. Dieses Merkmal gestattet eine Standardisierung der Zahnimplantate
sowie die ohne Schwierigkeiten durchzuführende Massenherstellung der Implantate.
Das Implantat wird separat von dem als Zahnkrone zu montierenden oberen Aufsatz
hergestellt. Daher kann bei der ersten Operation das Implantat in dem Kieferknochen
eingebettet und durch Vernähen des Epithelgewebes verschlossen werden. Es ist nicht
mehr notwendig, das Implantat unter Zuhilfenahme vorhandener Nachbarzähne während
der ersten Stufe der Befetigung abzustützen.
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Da das Implantat während des ersten Befestigungsschritts in der eingebetteten
Lage gehalten wird, kann es sich nicht hin-und herbewegen, so daß während dieser
Zeit eine vollständige Verbindung des Implantats mit dem Knochen erzielbar ist.
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Im Zuge der Entwicklung des erfindungsqemäßen Implantats fanden die
Erfinder der vorliegenden Erfindung außerdem heraus, daß die oben angesprochenen
biologisch aktiven Materialien, die in der Lage sind, mit dem Knochen eine direkte
chemische Verbindung einzugehen, eine weitere vorteilhafte Eigenschaft besitzen,
nämlich die Fähigkeit, den Alveolarfortsatz neu zu bilden.
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Der für gewöhnlich zum Tragen einer Zahnwurzel geeignete Teil des
Knochens ist oft aufgrund von Resorption schlecht geworden. Der Ausdruck "Fähigkeit
zur Neubildung des Alveolarfortsatzes" bedeutet die Förderung der Neubildung dieses
schlechtgewordenen Knochenteils. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung
werden auf der Grundlage dieser genannten Erkenntnisse subperiostale Zahnimplantate
von hohem praktischen Wert geschaffen.
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Im allgemeinen besitzt ein subperiostales Implantat einen zu implantierenden
Rahmenteil und einen mit dem Rahmenteil einstückig ausgebildeten Tragteil, der von
dem Rahmen nach oben hin vorspringt. Ein oberer Aufsatz (Gebißteil) wird auf dem
Tragteil montiert. Erfindungsgemäß ist der Rahmenteil des subperiostalen Implantats
mit einer Schicht biologisch aktiven Materials überzogen. Es wurde herausgefunden,
daß selbst dann, wenn irgendwelche Lücken zwischen dem überzogenen Rahmen und dem
Kieferknochen, an dem das Implantat eingesetzt wurde, existieren, der Zwischenraum
nach und nach durch einen regenerierten Teil des Knochens aufgefüllt wird. Der Knochen
wächst weiter, und schließlich ist die gesamte Oberfläche der Schicht des Rahmenteils
mit regeneriertem Knochengewebe überdeckt, so daß das Implantat fest und dauerhaft
an dem Knochen befestigt ist.
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Die Schicht aus biologisch aktivem Material wird derart an dem
Rahmenteil
angebracht, daß sie den Rahmen bis hinauf zur Höhe der Grenzlinie zwischen Rahmenteil
und Tragteil überzieht, nämlich bis hinauf zur Halslinie. Mit der erfindungsgemäßen
Struktur eines subperiostalen Implantats wird ein sehr großer Verbindungsbereich
zwischen Implantatund Kieferknochen und somit eine höhere Verbindungsstärke erzielt.
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Fig. 14 zeigt als achtes Ausführungsbeispiel ein solches subperiostales
Implantat. Es setzt sich zusammen aus einem von einer Schicht aus biologisch aktiver
Glas-Keramik 52 überzogenen Rahmenteil 51 und einem Tragteil 53 mit zwei stabähnlichen
Vorsprüngen. Das Rahmenteil 51 besitzt eine Form, die man erhält, wenn man eine
rechteckige, mehrere Öffnungen aufweisende Platte um deren Mittellinie biegt. Die
beiden Vorsprünge des Tragteils 53 stehen senkrecht von dem Kamm, d. h.
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der Mittellinie des Rahmensteils 51 nach oben.
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Zuerst wird das Implantat auf einem Kieferknochen 3 und unter dem
entsprechenden Periost 3a in der in Fig. 15 dargestellten Lage implantiert. Nach
der Implantation verbindet sich die den Rahmen 51 überziehende biologisch aktive
Schicht 52 nach und nach direkt und chemisch mit dem Kieferknochen 3. Da andererseits,
wie oben erwähnt wurde, die biologisch aktive Schicht 52 die Fähigkeit besitzt,
Alveolarknochen, d. h. einen Teil des Alveolarfortsatzes neu zu bilden, erfolgt
eine Regenerierung
des Knochens um den mit der biologisch aktiven
Schicht 52 überzogenen Rahmenteil.
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Schließlich ist, wie in Fig. 16 gezeigt ist, das Rahmenteil 51 vollständig
mit regenedertem Knochengewebe 57 überdeckt und fest mit dem Kieferknochen 3 verbunden;
der Rahmen bildet mit dem Knochen ein einheitliches Ganzes. Nachdem das Rahmenteil
auf diese Weise vollständig festgemacht ist, wird ein Gebißteil 60 auf dem von dem
Rahmenteil vorstehenden Tragteil 53 gemäß herkömmlichen zahntechnischen Methoden
befestigt. Hierdurch wird ein künstlicher Zahn gebildet, der über lange Zeit hinweg
stabil ist und sich durch hohe Zuverlässigkeit auszeichnet.
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Fig. 17 zeigt eine weitere Form des subperiostalen Implantats als
neunte Ausführungsform der Erfindung.
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Bei dieser Ausführungsform ist das Rahmenteil 51 derart ausgebildet,
daß es vier Schenkel oder Füße besitzt, die sich an den vier Kanten einer Pyramide
mit quadratischem Grundriß erstrecken.
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An der Spitze der Pyramide ist einstückig mit dem Rahmenteil ein Tragteil
53 gebildet, auf dem später ein Gebißteil montiert wird. Wiederum ist das Rahmenteil
51 mit einer Schicht aus biologisch aktivem Glas oder Glas-Keramik, 52, überzogen.
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Das Implantat wird unter dem Periost in der in Fig. 18 verdeutlichten
Lage implantiert. Nachdem das Rahmenteil 51 aufgrund seiner biologisch aktiven Schicht,
die in der Lage ist, Alveolarknochen neu zu bilden, vollständig an dem Kieferknochen
3 fixiert ist, wird auf dem Tragteil 53 des Implantats ein Gebißteil 61 als oberer
Aufsatz montiert.
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Wenn sich die Resorption des Alveolarfortsatzes nach dem Ausfallen
eines einzelnen Zahns in einem fortgeschrittenen Stadium befindet, muß ein herkömmliches
im Knochen liegendes Implantat versagen. Die Ursache hierfür ist darin zu sehen,
daß der verbleibende Rest des Alveolarfortsatzes nicht ausreicht, das Implantat
zu lagern, und daß es praktisch unmöglich ist, einen künstlichen Zahn lagefest zu
halten. In diesem Fall ist ein subperiostales Implantat nützlich. Allerdings haben
subperiostale Implantate gemäß dem Stand der Technik den Nachteil, daß die Fläche
des Rahmenteils zu klein ist zum Tragen des oberen Aufsatzes. Die in Fig. 17 dargestellte
Struktur eines subperiostalen Implantats für einen einzelnen Zahn oder eine kleine
Anzahl von Zähnen vermeidet diesen Nachteil. Aufgrund des den Rahmenteil überziehenden
biologisch aktiven Glases oder der biologisch aktiven Glas-Keramik kann eine äußerst
starke Verbindung zwischen dem Implantat und dem Kieferknochen erreicht werden.
Obschon daher das Rahmenteil eine geringere Oberfläche aufweist als die herkömmlichen
Teile, kann das erfinderungsgemäße
subperiostale Implantat in
zufriedenstellender Weise einen Aufsatz tragen und widersteht dem normalerweise
auftretenden Okklusionsdruck.
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Bei bestimmten Bedingungen des Abschnitts, in den ein subperiostales
Implantat einzusetzen ist, gibt es selbst bei den Ausführungsbeispielen gemäß den
Fig. 14 bis 18 manchmal insofern ein Problem, als die Implantate bei der ersten
Stufe der Implantation nicht adäquat an dem Kieferknochen befestigt werden können.
Dieses Problem kann durch die in Fig. 19 dargestellte Ausführungsform ausgeräumt
werden.
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Das subperiostale Implantat gemäß Fig. 19 ist gekennzeichnet durch
einen Vorsprung 58, der von der unteren Fläche des Rahmenteils 51 absteht. Der untere
Vorsprung 58 wird in den Kieferknochen 3 bis zu einer Tiefe eingesetzt, bei der
der Vorsprung zu keiner Störung mit dem inframaxillären Tubus 3b oder dergleichen
führt. Mit Hilfe dieses Vorsprungs 58 ist es möglich, das Rahmenteil wesentlich
sicherer an dem Kieferknochen zu befestigen.
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Ein weiteres Merkmal dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, daß
der Tragteil 59 als Ausnehmung zur Aufnahme eines oberen Aufsatzes 62 ausgebildet
ist. Zunächst wird das Implantat unter das Epithelgewebe 4 implantiert und dann
vollständig durch Vernähen des Epithelgewebes verschlossen. Nachdem sich das Implantat
befestigt
und stabilisiert hat, wird des Epithelgewebe 4 erneut geöffnet, so daß der obere
Aufsatz 52 auf dem Implantat montiert werden kann. Die Art der Montage des Aufsatzes
52 auf dem fixierten Implantat ist ebenfalls in Fig. 19 dargestellt.
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Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, daß während des anfänglichen
Fixierstadiums das Tragteil 59 unter dem Epithelgewebe 4 eingeschlossen ist und
kein Teil des Implantats über das Epithelgewebe hinaus vorsteht. Daher wird bei
dieser Ausführungsform das Problem ausgeräumt, daß sich das Implantat während der
anfänglichen Fixierungsdauer bewegt, was ansonsten dadurch geschehen könnte, daß
Speisen oder dergleichen gegen den aus dem Epithelgewebe vorstehenden Tragteil gepreßt
werden.
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Wenn das Implantat während dieser Phase häufig bewegt wird, wird keine
stabile Verbindung zwischen Implantat und Kieferknochen erhalten.
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Der untere Vorsprung 58 kann an irgendeiner Stelle auf der Unterseite
des Rahmenteils 51 vorgesehen sein. Es ist jedoch anzuraten, daß der untere Vorsprung
direkt unter der für die Aufnahme des Aufsatzes 52 vorgesehenen Ausnehmung 59 angeordnet
wird. Hierdurch ist es möglich, die Tiefe des als Ausnehmung ausgebildeten Tragteils
59 zu erhöhen, wodurch andererseits eine stärkere und stabilere Verbindung zwischen
Implantat und Aufsatz erzielt wird.
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Die oben erläuterten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen subperiostalen
Implantate gemäß den Fig. 14 bis 19 wurden so hergestellt, daß das Rahmenteil und
das Tragteil aus einer Kobalt-Chrom-Legierung bestanden und das Rahmenteil mit einer
Schicht aus biologisch aktivem Glas oder Glas-Keramik überzogen war. Diese Ausführungsbeispiele
haben jedoch keineswegs einschränkenden Charakter. Es können nämlich auch zahntechnische
Nickel-Chrom-Legierungen, rostfreier Stahl und Keramiken wie z. B. Tonerde zur Herstellung
des Rahmenteils verwendet werden. Unter diesen Materialien wird Metall bevorzugt.
Die Verwendung von Metall gestattet eine weitgehende Reduzierung der Stärke des
Rahmenteils. Da die Stärke des Rahmenteils den Zwischenraum zwischen dem das Implantat
umgebenden Periost und dem darunterliegenden Knochen zu Beginn der Implantation
festlegt, kann der Zwischenraum durch Herabsetzen der Stärke des Rahmenteils vermindert
werden. Daher ist eine bessere Fixierung des Implantats möglich.
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In ähnlicher Weise können andere biologisch aktive Materialien verwendet
werden als das oben erwähnte Glas oder das Glas-Keramik-Material, um das Rahmenteil
zu überziehen. Die Erfordernisse hinsichtlich des biologisch aktiven Materials beschränken
sich lediglich darauf, daß das Material in der Lage sein sollte, Alveolarknochen
neu zu bilden und mit dem Knochen
eine direkte und chemische Verbindung
einzugehen. Das oben erwähnte biologisch aktive Glas und Glas-Keramik-Material sind
deshalb besonders vorzuziehen, weil diese Materialien eine zuverlässigere und beständigere
Verbindung zwischen Implantat und Knochen bewirken können.
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Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, werden durch das erfindungsgemäße
subperiostale Implantat verschiedene Vorteile erzielt. Da das als Zahnwurzel dienende
Rahmenteil mittels chemischer Verbindung in einer Lage unter dem Periost fixiert
werden kann und sich direkt mit dem Kieferknochen verbindet, wird eine dauerhafte
und feste Lagerungsstruktur für den Zahn erhalten. Verglichen mit den herkömmlichen
subperiostalen Implantaten ist der Rahmenteil der erfindungsgemäßen Anordnung in
seinem Aufbau wesentlich vereinfacht und besitzt eine geringere Oberfläche. Dies
wiederum vereinfacht die Operation.
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Der chirurgische Eingriff beim Patienten ist nicht so schwerwiegend
wie bisher.
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Das biologisch aktive Material kann auf sehr einfache Weise dadurch
geschnitten werden, daß eine Diamantspitze verwendet wird, die von einer herkömmlichen
im Zahnlabor verwendeten Luftturbine oder dergleichen angetrieben wird. Aus diesem
Grund kann die Justierung bis zu einem gewissen Ausmaß lediglich durch Schneiden
des Implantats selbst erreicht werden. Es ist
nicht mehr notwendig,
das Implantat an die Kontur der Kieferknochenfläche des Patienten mit extrem hoher
Genauigkeit anzupassen. Der Zwischenraum zwischen Implantat und Knochenfläche wird,
falls er nicht zu groß ist, später mit Knochen aufgefüllt, und zwar aufgrund der
oben erwähnten Fähigkeit des biologisch aktiven Materials, Alveolarknochen neu zu
bilden.
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Bisher wurden subperiostale Implantate als Auftragserzeugnisse für
jeden einzelnen Patienten hergestellt. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist eine
Standardisierung und eine Massenproduktion von subperiostalen Implantaten möglich.
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