DE4223153C2 - Zur Befestigung eines Zahnersatzes am Kiefer dienendes Implantat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein zur Befestigung eines Zahn­ ersatzes am Kiefer dienendes Implantat gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Das Implantat ist dabei insbesondere zur Befestigung eines Zahnersatzes am Oberkieferknochen bestimmt, welcher zum Zeitpunkt der Implantation stark atrophiert ist.

Bereits bekannte Implantate zur Befestigung eines Zahn­ ersatzes weisen einen im allgemeinen hohlzylindrischen, mit Löchern versehenen Sockel und einen einstückigen Kopfteil auf, der sich vom Sockel weg erweitert. Das Implantat besitzt dabei eine in die Stirnseite des Kopfteiles mündende, ein Innen­ gewinde aufweisende koaxiale Bohrung. Wenn ein Zahnersatz mit einem derartigen Kopfteil an einem Kieferknochen befestigt werden soll, wird das Implantat derart in ein Loch des Kiefer­ knochens eingesetzt, daß es ungefähr bündig mit der Oberfläche des Kieferknochens ist oder ein wenig aus diesem herausragt. Dann wird die in die Stirnseite des Kopfteiles mündende Bohrung mit einer Verschlußschraube verschlossen. Das Implantat bleibt nun während einer beispielsweise einige Monate betragenden Einheilungsphase in diesem verschlossenen Zustand im Kiefer­ knochen. Das Knochengewebe wächst während dieser Einheilungs­ phase in den zylindrischen Sockel hinein, wodurch dieser im Kieferknochen fest verankert wird. Danach wird die Verschluß­ schraube entfernt und ein Sekundärelement in das Implantat eingeschraubt. Dieses Sekundärelement bildet einen Pfeiler, an dem der künstliche Zahnersatz befestigt wird.

Während der vorgenannten Einheilungsphase wachsen das Epithelgewebe und das gingivale Bindegewebe normalerweise schneller als das Knochengewebe des Alveolarfortsatzes und insbesondere schneller als die Zement und desmodontales Binde­ gewebe bildenden Knochenzellen. Es kann daher geschehen, daß nach dem Einsetzten eines Implantates das Epithelgewebe und das gingivale Bindegewebe in die zwischen dem Kieferknochen und dem Implantat noch vorhandenen Lücken hineinwachsen und sich am Implantat anlagern, wodurch das Festwachsen des Knochengewebes am Implantat verzögert oder sogar ganz verhindert wird. Ferner können möglicherweise Mikroorganismen aus der Mundhöhle in die vorhandenen bücken eindringen und Infektionen verursachen.

Ein aus der WO 90/07 308 A1 bekanntes Implantat weist einen Träger und eine diesen zu überdecken bestimmte, biokompatible Membran auf. Der Träger besitzt dabei einen zum Befestigen eines künstlichen Zahnersatzes dienenden und mit einer Gewindebohrung versehenen Mittelteil. Beim Einsetzen des Trägers in ein im Kieferknochen angebrachtes Loch wird die Membran derart mit dem Träger verbunden, daß sie den den Träger umgebenden Bereich des Kieferknochens abdeckt. Die Membran schützt den abgedeckten Kieferknochen-Bereich zumindest weit­ gehend gegen das Einwachsen des gingivalen Bindegewebes und Epithelgewebes sowie gegen das Eindringen von Mikroorganismen. Ferner schafft die Membran im besagten Bereich günstige Be­ dingungen für das Wachsen von Knochenmaterial und insbesondere von Zement und desmodontales Bindegewebe bildenden Knochen­ zellen.

Ein ähnliches Implantat ist in der WO 88/03 391 A1 offenbart. Dieses Implantat besitzt einen im wesentlichen hohlzylindri­ schen Sockel, welcher in ein im Kieferknochen erzeugtes Loch eingesetzt wird. Über den Sockel stülpt man eine Membran, die auf diesem mittels einer Befestigungsschraube fixiert ist. Die Membran deckt einen mit Knochengewebe zu verwachsen bestimmten Bereich ab und verhindert dort das Einwachsen von gingivalem Bindegewebe. Um die Verankerung des Sockels im Knochengewebe zu beschleunigen, weist dieser Vertiefungen bzw. Erhebungen auf.

In der DE 86 01 993 U1 wird ein Implantat der eingangs genannten Art als Gründung für eine Zahnprothese beschrieben, welches man in den Kieferknochen ein­ setzt. Das Implantat weist ein käfigförmiges, metallisches Mal­ teelement mit zentraler Symmetrieachse und einen vom Halteele­ ment getragenen Verankerungskörper - dieser ist in Richtung der Symmetrieachse angeordnet und besitzt eine sich axial er­ streckende Gewindebohrung - auf. In die Gewindebohrung sind ein Pfropfen als temporärer Verschluß und nachfolgend ein Gewinde­ zapfen zur Verankerung der Zahnprothese einsetzbar. Der Veran­ kerungskörper ist säulenartig und wird vom Halteelement in Form eines Gerüstes umschlossen. Das Gerüst besteht aus zwei von Rippen gebildeten Basisringen und je vier, sich von den Basis­ ringen zum Verankerungskörper hin erstreckenden Streben. Ver­ ankerungskörper und Gerüst setzt man gemeinsam in ein im Kie­ ferknochen zuvor erzeugtes Loch ein.

Das Kieferknochenangebot kann nun an einer zum Einsetzen eines Implantates vorgesehenen Stelle so minimal sein, daß eine aus­ reichende Verankerung der vorstehend beschriebenen Implantate nicht mehr möglich ist. Dieses Problem ist bei Implantationen im Oberkiefer sehr häufig.

Das besagte Problem wurde bis jetzt auf zwei verschiedene Arten gelöst. Die erste Behandlungsart besteht darin, daß durch einen chirurgischen Eingriff Knochenspäne des Becken­ kammes oder Teile von Rippen des Patienten zur Verdickung des Kieferknochens verwendet werden und daß nach dessen Verdickung eines der bekannten Implantate in die vorgesehene Stelle des Kieferknochens eingesetzt wird. Ein solcher Eingriff setzt aber voraus, daß das transplantierte Knochengewebe vollständig mit dem Kieferknochen und dem Implantat verwächst. Wie die Praxis jedoch zeigt, ist ein solcher Eingriff sehr kompliziert und führt infolge von Komplikationen nicht immer zum Erfolg.

Die zweite Behandlungsart besteht darin, daß vor dem Ein­ setzen eines Implantates in den Kieferknochen die Vermehrung und Verdickung des Knochengewebes des Alveolarfortsatzes und der Zement und desmodontales Bindegewebe bildenden Knochen­ zellen gezielt gefordert wird. Zellen, die diese Gewebe bilden, können sich an der Kieferknochen-Oberfläche vermehren, wenn diese während der Knochenregenerationsphase vom gingivalen Bindegewebe isoliert wird. Diese Isolierung kann mittels einer biokompatiblen Membran geschehen, die zwischen dem gingivalen Bindegewebe und dem Knochengewebe angeordnet wird.

Eine solche Membran weist vorzugsweise Poren auf, die zum Beispiel den Gasdurchtritt durch die Membran und/oder das Anlagern von Zellen und Einwachsen von solchen in die Membran ermöglichen.

Nach der Knochenbildung wird dann eines der bereits be­ kannten Implantate in den Kieferknochen eingesetzt. Dieses Behandlungsprocedere hat den großen Nachteil, daß mindestens drei zeitlich voneinander getrennte Operationen notwendig sind, so daß die gesamte Behandlungszeit etwa doppelt so lang wird, wie die einer normalen Implantation, und die Gefahr eines Mißerfolges dementsprechend groß ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Implantat zu schaffen, welches in seiner Anwendung die vorgenannten Nachteile der bekannten Implantate nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird durch ein Implantat mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Implantates gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

Das erfindungsgemäße Implantat ist insbesondere dann sehr hilfreich, wenn der zu behandelnde Kieferknochenbereich zum Implantieren eines der vorbekannten Implantate ungenügend ist. In diesen Fällen kann das erfindungsgemäße Implantat ohne vorhergehende Behandlung zur Knochenbildung auf den zu be­ handelnden Kieferknochenbereich aufgesetzt werden.

Die Membran, die das Verwachsen und Verfestigen des Implan­ tates mit den Knochengeweben ermöglicht, besteht bei einer vorteilhaften Ausführungsform aus einem, wie bereits in der Einleitung beschriebenen und aus der CH-Patentschrift Nr. 679 117 bekannten flexiblen, biokompatiblen Material. Beim erfindungsgemäßen Implantat werden in einem von der Membran abgedeckten Zwischenraum günstige Bedingungen für das Wachstum von neuem Knochengewebe geschaffen, wodurch das Anlagern von Knochenmaterial am Implantat und dessen feste Verankerung ge­ zielt gefördert sowie beschleunigt werden. Ferner kann durch eine solche Membran das Anlagern von Mikroorganismen in dem von der Membran abgedeckten Bereich sowie die Ausbreitung von Infektionen gehemmt werden.

Die Membran kann beispielsweise aus dem unter dem Handels­ namen GORE-TEX bekannten, porösen Polytetrafluoräthylen be­ stehen. Die Membran kann jedoch statt aus GORE-TEX auch aus einem anderen gleichwertigen Material bestehen.

Die Erfindung wird nun anhand von in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispielen erläutert. In der Zeichnung zeigt
die Fig. 1 eine Ansicht eines einstückigen Trägers eines Implantates,
die Fig. 2 einen schematisierten Querschnitt durch einen Kieferknochen und ein Implantat mit einem teils im Schnitt und teils in Ansicht gezeichneten Zwischenstück,
die Fig. 3 einen schematisierten Querschnitt durch einen Kieferknochen und ein Implantat mit einer teils im Schnitt und teils in Ansicht gezeichneter Schraube,
die Fig. 4 eine Ansicht eines Werkstückes, das zur Herstellung des Gerüstes eines zweiteiligen Trägers verwendet wird,
die Fig. 5 den in der Fig. 4 mit V bezeichneten Ausschnitt in größerem Maßstab und
die Fig. 6 eine Ansicht eines zweiteiligen Trägers mit einem wie in der Fig. 4, dargestellten Gerüst.

Der in der Fig. 1 als ganzes mit 1 bezeichnete und in den Fig. 2 und 3 als Teil eines Implantates dargestellte Träger besteht aus einem einstückigen Gußstück und weist einen läng­ lichen, säulenartigen Mittelteil 2 sowie ein diesen Mittelteil 2 umschließendes Gerüst 3 auf. Der zum Befestigen eines nicht gezeichneten, künstlichen Zahnersatzes dienende Mittelteil 2 besitzt eine Gewindebohrung 2a. An seinem in der Zeichnung unten befindenden, geschlossenen Ende 2b weist der Mittelteil 2 eine zum Fixieren des Implantates auf dem Kieferknochen die­ nende Spitze 2c auf. Das den Mittelteil 2 umschließende Ge­ rüst 3 besteht aus einer durch Querrippen 3a und Längsrippen 3b gebildete Basis und sechs sich vom Basisrand erstreckenden, mit dem oberen Ende des Mittelteils verbundenen Streben 3c. Jede Strebe 3c weist auf der der Basis abgewandten Seite mindestens zwei Nocken 3d auf. Die Basis weist ferner sechs an den Kreu­ zungsstellen der Querrippen 3a und Längsrippen 3b angeordnete, zum Fixieren des Implantates auf dem Kieferknochen dienende Spitzen 3e auf.

In der Fig. 2 ist ein Kieferknochen 10 und ein auf diesen transgingival aufgesetztes Implantat 11 ersichtlich. Das Im­ plantat 11 weist eine das Gerüst 3 des Trägers überdeckende Membran 12 auf, die aus einem flexiblen Folienstück besteht und in ihrem Zentrum eine der Bohrung 2a entsprechende kreisförmige Öffnung 12a besitzt. Die Membran 12 überdeckt das Gerüst 3, liegt mit ihrem äußeren Randabschnitt 12b auf der Oberfläche des Kieferknochens 10 auf und ist am Mittelteil 2 befestigt. Durch die Nocken 3d der Streben 3c wird die Membran 12 minde­ stens stellenweise in Abstand von den Streben 3c gehalten. Am oberen Ende 2d des Mittelteils 2 ist hier ein Zwischenstück 13 eingeschraubt, so daß die Membran 12 zwischen diesem Zwischen­ stück 13 und dem Mittelteil 2 fluiddicht eingeklemmt ist.

Das Zwischenstück 13 hat einen Abschnitt, welcher sich vom Mittelteil 2 weg nach oben annähernd konisch, nämlich im Axi­ alschnitt leicht konkav gebogen, erweitert, und ist mit einer axialen Gewindebohrung 13a versehen. Das Zwischenstück 13 be­ steht zweckmäßigerweise aus dem gleichen Material wie der Träger, und zwar aus einem biokompatiblen Material, wie bei­ spielsweise aus rostfreiem Stahl, Titan oder einer Titan­ legierung, oder aus einem armierten Kunststoff.

Zum Einsetzten des Implantates 11 schneidet der Kiefer­ chirurg das Epithelgewebe 15 und das gingivale Bindegewebe 16 an der zum Einsetzen des Implantates 11 vorgesehenen Stelle auf und legt den Kieferknochen 10 durch Wegklappen dieser weichen Gewebeschichten 15 und 16 frei. Auf die freigelegte Stelle des Kieferknochens 10 wird nun der Träger des Implan­ tates 11, bestehend aus Mittelteil 2 und Gerüst 3 aufgesetzt. Um den Träger exakt zu positionieren, kann es je nach Knochen­ härte von Vorteil sein, für die Spitzen 2c und 3e kleine Löcher anzubringen, was zweckmäßigerweise mit Hilfe einer entspre­ chenden Schablone gemacht wird. Anschließend wird das aus Träger, Membran 12 und Zwischenstück 13 zusammengesetzte Im­ plantat 11 auf die zu behandelnden Stelle des Kieferknochens aufgesetzt, wobei darauf zu achten ist, daß die Spitzen 2c und 3e in die allenfalls vorbereiteten Löcher dringen. Daraufhin wird das so eingesetzte Implantat 11 mit Ausnahme des Zwischen­ stückes 13 durch Zurückklappen des gingivalen Bindegewebes 16 und des Epithelgewebes 15 zugedeckt.

Zwischen den Streben 3c des Gerüstes 3 und dem Kieferknochen 10 ist nun ein freier Zwischenraum 17 vorhanden, wobei die Mem­ bran 12 diesen freien Zwischenraum 17 gegen das Epithelgewebe 15 und gegen das gingivale Bindegewebe 16 abdeckt. Die Membran 12 ist zudem derart flexibel, daß sich ihr äußerer Randab­ schnitt 12b gut an den die Basis des Implantates 11 umschließenden Oberflächenbereich dem Kieferknochens 10 anschmiegen kann. Wenn die weichen Gewebeschichten 15 und 16 die Membran 12 bedecken, tragen diese ebenfalls dazu bei, den äußeren Randab­ schnitt 12b der Membran 12 am Kieferknochen 10 festzuhalten. Um jedoch speziell bei größeren Umrißabmessungen der Membran 12 eine Unterwanderung des gingivalen Gewebes zu vermeiden, kann der äußere Randabschnitt 12b zusätzlich mit Löchern und mit ihn durchdringenden, direkt in den Kieferknochen 10 einge­ schraubten, biokompatiblen Schrauben befestigt werden.

Das Implantat 11 wird nach der vorgängig beschriebenen Behandlung während einer als Einheilungsphase dienenden Zeitdauer im in der Fig. 2 dargestellten Zustand belassen. Während dieser Einheilungsphase proliferieren die knochen­ bildenden Zellen und bilden neues Knochengewebe, das in den von der Membran 12 abgedeckten Zwischenraum hineinwächst. Wie be­ reits in der Einleitung dargelegt, wird die Bildung des Kno­ chengewebes durch die Membran 12 gefördert und beschleunigt.

Nach der Einheilungsphase wird auf dem Zwischenstück 13 ein nicht gezeichnetes Sekundärelement befestigt, das einen in die Gewindebohrung 13a des Zwischenstücks 13 einschraubbaren Gewindeteil und einen aus dem Kieferknochen herausragenden Pfeiler zum Tragen eines ebenfalls nicht gezeichneten Zahn­ ersatzes aufweist. Anstelle des Pfeilers kann des Sekundär­ element auch direkt einen Zahnersatz aufweisen. Selbstver­ ständlich besteht auch die Möglichkeit, die Membran 12 noch vor dem Einsetzen des Sekundärelementes zu entfernen. Dabei muß man aber die inzwischen verheilten weichen Gewebeschichten 15 und 16 aufschneiden.

Das in der Fig. 3 dargestellte, als ganzes mit 21 be­ zeichnete Implantat weist den gleichen Träger auf, wie das anhand der Fig. 2 beschriebene Implantat 11.

Die Behandlung eines Patienten bei der Verwendung des Implantates 21 ist praktisch identisch mit der bereits be­ schriebenen Behandlung, wobei in diesem Fall die Gewindebohrung 2a des Mittelteiles 2 mit einer Schraube 22 verschlossen wird, die ihrerseits die Membran 23 am Mittelteil 2 festhält. Nach dem Einsetzen des Implantates 21, wird dieses mit dem gingi­ valen Bindegewebe 25 und dem Epithelgewebe 26 zugedeckt, worauf die Operationsstelle durch die Naht 27 verschlossen wird.

Nach der Einheilungsphase des in der Fig. 3 dargestellten Implantates 21 schneidet man die inzwischen verheilten Gewebe 25 und 26 auf. Danach wird die Schraube 22 und nötigenfalls die Membran 23 entfernt. Daraufhin wird auf dem Mittelteil 2 ein nicht gezeichnetes Sekundärelement befestigt, bei dem es sich entweder um einen Zahnersatz oder einen aus dem Kieferknochen herausragenden Pfeiler zum Tragen eines Zahnersatzes handelt.

In den Fig. 4, 5 und 6 sind Teile eines Implantates dargestellt, dessen Träger 41 aus zwei einstückigen Körpern zusammengesetzt ist. Der in der Fig. 6 dargestellte Träger 41 besteht dabei aus einem säulenartigen, eine Gewindebohrung aufweisenden Mittelteil 42 und einem diesen Mittelteil 42 umgebenden Gerüst 43. Der Mittelteil 42 ist dabei praktisch genau gleich ausgestaltet. Wie der bereits beschriebene und in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Mittelteil 2. Das Gerüst 43 wird aus dem in den Fig. 4 und 5 dargestellten Werkstück hergestellt und weist vier trapezartige Gerüstteile 44 auf. Die Gerüstteile 44 bestehen aus je zwei Streben bildenden Längs­ balken 44a, einem Querbalken 44b und einer Spitze 44c, die der Fixierung des Trägers 41 auf dem Kieferknochen dient. Die Gerüstteile 44 weisen ferner je ein Basisteilelement 44d auf. Die die Streben bildenden Längsbalken 44a sowie auch die Quer­ balken 44b sind zudem derart wellenförmig, daß ihre Er­ hebungen 44e die Funktion der anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Nocken 3d erfüllen.

Bei der Herstellung des in der Fig. 6 dargestellten zweiteiligen Trägers 41 wird zuerst das durch Stanzen aus einem metallischen Blech hergestellte Werkstück zum Gerüst 43 geformt, wobei jeweils zwei Längsbalken 44a der einander be­ nachbarten Gerüstteile 44 eine Strebe bilden. Dann wird das Gerüst 43 auf dem sich in der Fig. 6 oben befindenden Ende des Mittelteils 42 befestigt, beispielsweise aufgeschraubt oder aufgeschweißt. Daraufhin werden die Basisteilelemente 44d gegen den Mittelteil 42 hin gebogen, so daß dieser durch die Basisteilelemente 44d in seiner Lage zusätzlich fixiert wird. Die Basisteilelemente 44d gestatten es, den Mittelteil 42 so zu verschwenken, daß seine Achse die vom Chirurgen als nötig erachtete Richtung einnimmt, und dies unabhängig davon, wie die Lage der durch die Spitzen 44c aufgespannten Ebene ist.

Die Behandlung eines Patienten bei der Verwendung des Trägers 41 ist identisch mit den bereits beschriebenen Behandlungsmethoden.

Die beschriebenen Implantate und Träger können auf ver­ schiedene Arten modifiziert und variiert werden. Wird bei­ spielsweise der Träger aus einem der vorgenannten Metalle hergestellt, so besteht zudem die Möglichkeit, den Träger mit einer dünnen Titanschicht zu überziehen, um eine rauhe Ober­ fläche zu erhalten, die das Verwachsen und Verfestigen des Trägers mit dem sich neu bildenden Knochengewebe fördert.

Die Formen und Abmessungen der Träger bzw. Implantate können ebenfalls auf verschiedene Arten variiert werden. Die Höhe des Mittelteils eines Trägers beträgt dabei zweckmäßigerweise etwa 2 bis 8 mm, die Länge der Basis etwa 4 bis 16 mm und die Breite der Basis etwa 2 bis 8 mm.

Claims (7)

1. Implantat zur Befestigung eines Zahnersatzes an einem Kiefer, mit einem Träger (1, 41), der ein säulenartiges, eine Gewindebohrung (2a) enthaltendes Mittelteil (2, 42) auf­ weist, und mit einem das Mittelteil (2, 42) umschließenden Gerüst (3, 43), welches eine durch Querrippen (3a) und Längs­ rippen (3b) gebildete Basis und zumindest vier, sich vom Ba­ sisrand zum Mittelteil (2, 42) erstreckende Streben (3c, 44a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Implantat (11, 21) eine den Träger (1, 41) überdeckende, die Knochenbildung er­ möglichende Membran (12, 23) aufweist, die an der mit der Gewindebohrung (2a) versehenen Seite des Mittelteils (2, 42) befestigt ist, auf den Streben (3c, 44a) mindestens teilweise aufliegt und einen abgebogenen, auf den Kieferknochen (10) zu liegen bestimmten Randbereich (12b) besitzt, und daß der Trä­ ger (1, 41) transgingival auf dem Kieferknochen (10) aufgesetzt ist und mindestens zwei zum Fixieren des Implantates (11, 21) auf dem Kieferknochen (10) dienende Spitzen (2c, 3e, 44c) hat.

2. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (12, 23) aus einem flexiblen, porösen Mate­ rial, wie Polytetrafluoräthylen, besteht.

3. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) aus einem einstückigen Gußstück besteht.

4. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (41) aus zwei Teilen, dem Mit­ telteil (42) und dem Gerüst (43), zusammengesetzt ist.

5. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ge­ kennzeichnet durch ein Zwischenstück (13), um die Membran (12) am Träger zu befestigen.

6. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ge­ kennzeichnet durch eine Schraube (22), um die Membran (23) am Träger zu befestigen.

7. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite der Streben (3c, 44a), der Membran (12, 23) zugewandt, Nocken (3d) bzw. Erhebungen (44e) vorgesehen sind, auf denen die Membran (12, 23) aufliegt.