NL9500393A - Inrichting voor het bevestigen van een element aan een menslijk of dierlijk lichaam. - Google Patents

Description

Titel: Inrichting voor het bevestigen van een element aan een menslijk of dierlijk lichaam

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het bevestigen van een element aan een menslijk of dierlijk lichaam, omvattende: een in (een botgedeelte van) dat lichaam te implanteren implantaatpen die over een deel van zijn lengte hol is; en een aan die implantaatpen te bevestigen steunorgaan.

Een dergelijke inrichting is bekend, bijvoorbeeld voor het bevestigen van een tandvervangend element aan een kaakbot, en in het hiernavolgende zal de uitvinding voor deze toepassing worden toegelicht. Met nadruk wordt echter gesteld, dat de uitvinding niet tot een dergelijke toepassing beperkt is. Het genoemde element kan bijvoorbeeld dienen ter vervanging van een willekeurig gebitsdeel, zoals een of meerdere kiezen, en kan derhalve de vorm hebben van een tand, een kies, een brug, enz. Het genoemde element kan echter ook dienen ter vervanging van een willekeurig ander deel van het lichaam, zoals bijvoorbeeld een deel van het aangezicht, waarbij dan de implantaatpen wordt geïmplanteerd in de schedel.

Het zal algemeen bekend zijn, dat er een behoefte bestaat aan een mogelijkheid om een gebitsdeel zoals een tand of een kies te vervangen. In het hiernavolgende zal het vervangend element ook worden aangeduid met de term kunsttand. Bij gebruik van een inrichting van het bovengenoemde type wordt de originele tand, mocht deze nog aanwezig zijn, in zijn geheel verwijderd, inclusief de tandwortel, en wordt de implantaatpen aangebracht in het gat in het kaakbot waar eerst de wortel zich bevond. Nadat de wond genezen is, waarbij dan tevens botweefsel zich heeft kunnen hechten aan de implantaatpen of daar zelfs mee is vergroeid zodat er een starre verbinding is ontstaan tussen het kaakbot en de implantaatpen, wordt het steunorgaan aangebracht in de holle implantaatpen. Daartoe is het steunorgaan voorzien van een in de holle implantaatpen in te brengen koppelstift.

Dit steunorgaan omvat verder, gerekend vanaf genoemde koppelstift, een overbruggingsdeel dat vanaf de implantaatpen door het tandvlees heen reikt, en een basisdeel dat de eigenlijke steun is waarop de kunsttand wordt bevestigd.

De onderhavige uitvinding is gericht op de verbinding tussen het steunorgaan en de implantaatpen. Aan deze verbinding worden namelijk verschillende eisen gesteld: enerzijds moet er sprake zijn van een goede fixatie, waarbij er geen sprake mag zijn van speling in de axiale richting, de radiale richting en de tangentiale richting (rotatie) ; - anderzijds moet het steunorgaan relatief eenvoudig kunnen worden aangebracht en moet dit ook weer relatief eenvoudig verwijderd kunnen worden; last but not least moet de verbinding bestand zijn tegen de grote krachten die kunnen ontstaan tengevolge van kauwbewegingen .

Een conventionele benadering voor het verbinden van het steunorgaan met de implantaatpen is de schroefverbinding. Daarbij is de holle implantaatpen voorzien van een inwendige schroefdraad, en is de koppelstift van het steunorgaan voorzien van een bijpassende uitwendige schroefdraad. Het aanbrengen van het steunorgaan gebeurt dan door de koppelstift in de holle implantaatpen te schroeven.

Deze conventionele benadering kent een aantal nadelen. In de eerste plaats is het aanbrengen lastig. Wanneer het implantaat zich bevindt nabij de mondopening van de patiënt, kan men het steunorgaan nog relatief gemakkelijk hanteren, maar wanneer het implantaat zich achterin de mond bevindt, is het hanteren van het steunorgaan om dat te roteren niet zo eenvoudig.

Het belangrijkste bezwaar van een schroefverbinding is echter, dat deze de neiging heeft om los te raken, hetgeen in het bijzonder kan gebeuren indien de verbinding wordt onderworpen aan een sterke en wisselende kracht ten gevolge van kauw-bewegingen. Is de schroefverbinding eenmaal losgeraakt, dan is de integriteit van de kunsttand ten opzichte van het bot verloren. Niet alleen is dit voor de gebruiker een onplezierige gewaarwording, maar het is zelfs mogelijk dat onderdelen van de inrichting onherstelbaar worden beschadigd. Het moge duidelijk zijn dat het leed niet te overzien is als de koppelstift van het steunorgaan afbreekt.

Het risico van losraken van de schroefverbinding is in de praktijk als dermate ernstig ervaren, dat een andere techniek van bevestigen is geïntroduceerd, namelijk lijmen of cementeren. Deze techniek, die zelfstandig of in combinatie met een schroefverbinding wordt toegepast, heeft inderdaad als voordeel dat de verbinding tussen de implantaatpen en het steunorgaan niet meer op ongewenste wijze losraakt, maar heeft als belangrijk nadeel dat de verbinding in het geheel niet meer los te maken is, hetgeen nu juist één van de bovenstaande eisen is die men aan de verbinding stelt. Hieruit blijkt, dat het genoemde risico van losraken van de schroefverbinding door sommige deskundigen dermate ernstig en ongewenst is geacht, dat zij ter oplossing van dit probleem bereid waren om concessies te doen met betrekking tot de losmaakbaarheid. Het bovenstaande moge illustreren, dat op dit vakgebied het vermijden van ongewenst losraken van de verbinding tussen steunorgaan en implantaatpen bijzonder hoge prioriteit heeft.

Samenvattend kan gesteld worden, dat men tot nog toe niet is geslaagd in het verschaffen van een inrichting die op bevredigende wijze voldoet aan al de gestelde eisen.

De uitvinding beoogt een inrichting van het genoemde type te verschaffen die de genoemde nadelen mist, en slaat daartoe een andere weg is bij het zoeken naar een geschikte verbinding. Daarbij is gebleken, dat een bijzonder betrouwbare maar toch eenvoudig aan te brengen en los te nemen verbinding wordt verschaft indien gebruik wordt gemaakt van een klemverbinding.

Derhalve heeft een inrichting van het bovengenoemde type volgens de uitvinding het kenmerk, dat de implantaatpen is voorzien van een gat, dat het steunorgaan is voorzien van een koppelstift die nauwsluitend past in het gat van de implantaatpen, en dat is voorzien in een veerkrachtig klemorgaan dat, wanneer de koppelstift is ingebracht in het gat van de implantaatpen, een wederzijdse klemkracht uitoefent op die stift en die pen.

Bij een juiste onderlinge afstemming van de afmetingen van genoemde koppelstift en genoemd gat is de klempassing, geholpen door de door het veerkrachtig klemorgaan uitgeoefende dwarskracht, voldoende om het steunorgaan gefixeerd te houden tijdens normale belastingen. Daarbij speelt een rol, dat bij bijvoorbeeld kauw-bewegingen het steunorgaan voornamelijk zal worden belast op axiale druk en op dwarskrachten, terwijl axiale trekkrachten zich nauwelijks voor zullen doen en altijd minder zullen zijn dan de drukkrachten. Tijdens normaal gebruik zullen axiale trekkrachten zich alleen voordoen bij het kauwen op een kleverige substantie zoals drop of kauwgum, en de hierdoor veroorzaakte trekkrachten kunnen gemakkelijk worden opgevangen door de klempassing volgens de uitvinding.

In dit verband kan worden opgemerkt dat zelfs in het onwaarschijnlijke geval dat tijdens gebruik de koppelstift door axiale trekkrachten enigszins uit het implantaat wordt getrokken, het steunorgaan nog steeds klemmend wordt vastgehouden en dus niet "rammelt", terwijl het door een axiale drukkracht, bijvoorbeeld door een bijt-beweging, weer in het implantaat wordt gedrukt. Dit effect wordt in het bijzonder bereikt wanneer de koppelstift cilindrisch is.

Anderzijds is het mogelijk om het steunorgaan uit het implantaat te verwijderen door het bewust uitoefenen van een grote axiale trekkracht met behulp van een gereedschap. Dit is op zich een simpele handeling, ongeacht de locatie van het implantaat in de mond.

In een voorkeursuitvoeringsvorm is de inrichting voorzien van middelen voor het tegengaan van een rotatie van de koppelstift ten opzichte van de implantaatpen. Deze voorkeursuitvoeringsvorm is dan bestemd voor toepassingsgevallen waar grote rotatie-krachten worden verwacht, zoals in het bijzonder voor kunsttanden of kunstkiezen die gedragen worden door een enkel steunorgaan. Dergelijke rotatie-zekeringen zijn echter niet noodzakelijk in toepassingsgevallen waar het steunorgaan niet wordt onderworpen aan grote rotatie-krachten; te denken valt bijvoorbeeld aan een brug die gedragen wordt door meerdere steunorganen.

Genoemde rotatieborging kan bijvoorbeeld worden verschaft door de koppelstift en het gat in de implantaatpen geschikte, in elkaar passende dwarsprofielen te geven. Vervaardigings-technisch verdient het echter de voorkeur dat de koppelstift en het gat in de implantaatpen een cirkelronde dwarscontour hebben, en dat is voorzien in afzonderlijke grendelorganen.

Deze en andere aspecten, kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen verduidelijkt worden door de hiernavolgende beschrijving van voorkeursuitvoeringsvormen van de inrichting volgens de uitvinding, onder verwijzing naar de tekening, waarin: figuur 1 een zijaanzicht toont, gedeeltelijk in doorsnede, van een conventionele inrichting; figuur 2 een gedeeltelijke langsdoorsnede toont van een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding; figuur 3A een gedeeltelijke langsdoorsnede toont van een variant van een steunorgaan volgens de uitvinding; figuur 3B een dwarsdoorsnede toont van deze variant volgens de lijn B-B in figuur 3A, op een iets grotere schaal; figuur 3C een met figuur 3B vergelijkbare doorsnede toont van een andere variant; figuur 4A en figuur 4B op vergrote schaal een detail tonen van uitvoeringsvarianten van een koppelstift met een klemorgaan volgens de uitvinding; figuur 5A en figuur 5B uitvoeringsvarianten tonen van een inrichting volgens de uitvinding, voorzien van positioneer-hulpmiddelen; figuur 6 een voorkeursvariant toont van de positioneer-hulpmiddelen van figuur 5B; figuur 7 een alternatief toont van de positioneer-hulpmiddelen; figuur 8 een voorkeursuitvoeringsvorm toont van de inrichting volgens de uitvinding, waarbij de implantaatpen is voorzien van een daarin bevestigde klembus; figuur 9 een perspectiefaanzicht toont van een voorkeursuitvoeringsvorm van een klembus; figuur 10 een dwarsdoorsnede toont van de klembus van figuur 9; figuur 11 een met figuur 10 vergelijkbare dwarsdoorsnede toont van een uitvoeringsvariant van een klembus; figuur 12 een perspectiefaanzicht toont van een andere uitvoeringsvariant van een klembus; figuur 13 een met figuur 8 vergelijkbare dwarsdoorsnede toont van een uitvoeringsvariant van een klembus, gemonteerd in een implanteerstift; figuur 14 een combinatie toont van een van schroefdraad voorziene implanteerstift met een van schroefdraad voorziene klembus; en figuur 15 een variant van een inrichting volgens de uitvinding illustreert.

Figuur 1 toont de algemene constructie van een bekende inrichting 100 voor het bevestigen van een element zoals een kies. Een dergelijke inrichting 100 omvat een holle implantaatpen 110 en een aan die implantaatpen te bevestigen steunorgaan 120. De implantaatpen 110 is bestemd om geïmplanteerd te worden in een bot zoals een kaakbot 111, en vanaf het bovenuiteinde reikt een axiaal gat 113 de implantaatpen 110 in. Het steunorgaan 120 omvat een in de holle implantaatpen 110 in te brengen koppelstift 121, een transmucosaal gedeelte 123, en een koppelpen 124 die bestemd is om gekoppeld te worden met een (niet weergegeven) tand-vervangingselement. Tijdens gebruik fungeert het transmucosaal gedeelte 123 als een overbruggingsdeel dat vanaf de implantaatpen 110 door het tandvlees 114 heen reikt. De koppelpen 124 is de basis waarop de kunsttand wordt bevestigd.

Zoals reeds vermeld, wordt voor het verbinden van het steunorgaan 120 met de implantaatpen 110 conventioneel gebruik gemaakt van een schroefverbinding. Daartoe is de holle implantaatpen 110 voorzien van een inwendige schroefdraad 112, en is de koppelstift 121 van het steunorgaan 120 voorzien van een bijpassende uitwendige schroefdraad 122.

Voor een uitgebreidere beschrijving van een conventionele inrichting 100 wordt verwezen naar de internationale octrooiaanvrage WO 92/02191. Die publicatie bevat ook een beschrijving van voorbeelden van geschikte materialen voor het steunorgaan 120 en de implantaatpen 110, en van een geschikte uitwendige structuur van de implantaatpen 110, het transmucosaal gedeelte 123 en de koppelpen 124. Aangezien de genoemde aspecten geen onderwerp vormen van de onderhavige uitvinding, en kennis daarvan voor een goed begrip van de onderhavige uitvinding niet nodig is voor een deskundige, terwijl in de inrichting volgens de onderhavige genoemde aspecten gelijk kunnen zijn aan die van bekende inrichtingen, zullen deze aspecten niet nader worden beschreven.

De essentiële details van de onderhavige uitvinding zijn gelegen in de verbinding tussen de koppelstift 121 en het inwendige van de implantaatpen 110, welke verbinding volgens de uitvindingsgedachte een klemverbinding is. Derhalve zullen in het hiernavolgende alleen die beide onderdelen worden besproken, waarbij gelijke of vergelijkbare onderdelen zullen worden aangeduid met gelijke verwijzingscijfers.

Figuur 2 toont een uitvoeringsvorm van de inrichting 1 volgens de onderhavige uitvinding waarbij de implantaatpen 10 is voorzien van een cilindrisch gat 11 en waarbij de koppelstift 21 van het steunorgaan 20 een in dat gat 11 passende cilindrische contour heeft. In het kader van de onderhavige uitvinding wordt met de uitdrukking "cilindrisch" bedoeld, dat de wandgedeelten steeds evenwijdig aan een lichaamsas 3 gericht zijn. De wanden van het gat 11 en van de koppelstift 21 worden dus beschreven door een op een willekeurige plaats genomen dwarsdoorsnede evenwijdig aan die as 3 te verplaatsen. Uit vervaardigingsoogpunt verdient het de voorkeur dat die dwarsdoorsnede cirkelrond is: in dat geval kan het gat 11 worden vervaardigd als een boring. De inwendige diameter Di van de boring 11 en de uitwendige diameter Du van de koppelstift 21 zijn in relatie tot elkaar gekozen voor het verschaffen van een klempassing. Meer in het bijzonder geldt bij voorkeur de relatie Du - 300 μτη < Dj. < Du + 35 μιη. In het algemeen zal Du zijn gelegen in het gebied van ongeveer 1 mm tot ongeveer 6 mm.

In een uitsparing 25 van de koppelstift 21 is een veerkrachtig klemorgaan 26 bevestigd. Het veerkrachtig klemorgaan 26 heeft in de uitvoeringsvorm van figuur 2 de vorm van een bladveer, en strekt zich uit in de lengterichting van de koppelstift 21. De lengte van de bladveer 26 is een weinig groter dan de axiale afmeting van de uitsparing 25.

De in de figuren 3A-B geïllustreerde inrichting 2 is een variant van de in figuur 2 weergegeven uitvoeringsvorm, waarbij de koppelstift 21 is voorzien van een omtreksgroef 30, en waarbij in die groef 30 een klemorgaan in de vorm van een elliptische ringveer 31 is geplaatst.

Bij het inbrengen van de koppelstift 21 in de boring 11 van de implantaatpen 10 zal het klemorgaan 26 of 31 door de wand van de boring 11 worden ingedrukt en daarbij elastisch worden vervormd. Hierdoor zal een grote wederzijdse klemkracht worden opgewekt tussen de implantaatpen 10 en de koppelstift 21. Daarbij verdient het de voorkeur, dat het klemorgaan éénzijdig werkzaam is, omdat dan het tegenover het klemorgaan gelegen oppervlakgedeelte 27 van de koppelstift 21 tegen de binnenwand van de boring 11 wordt gedrukt en er aldus over een groot deel van het oppervlak wrijving kan worden opgewekt.

Voor het leveren van een goede klemkracht kan het gewenst zijn, dat het buitenoppervlak van de koppelstift 21 en/'of het binnenoppervlak van de boring 11 enigszins is opgeruwd, bijvoorbeeld door een kortstondige behandeling met een etsmiddel.

Figuur 3C illustreert, dat als variant de elliptische ringveer 31 kan worden vervangen door een halfronde ringveer 40. Deze halfronde ringveer 40 omvat twee benen 41, 42 met een kromming die overeenkomt met de straal van de omtreksgroef 30, welke benen 41, 42 elkaar ontmoeten bij een centraal gedeelte 43 met een kleinere kromming, welk centraal gedeelte 43 uit de groef 30 steekt. Vanuit dit centrale gedeelte 43 reiken de benen 41 en 42 elk over iets meer dan 90° in de groef 30, waardoor enerzijds wordt bereikt dat de halfronde ringveer 40 niet ongewenst uit de groef 30 kan vallen terwijl anderzijds de halfronde ringveer 40 eenvoudig in de groef 30 is aan te brengen. Wanneer de van deze halfronde ringveer 40 voorziene koppelstift 21 wordt ingebracht in de boring 11, wordt de veer 40 bij zijn centrale gedeelte 43 ingedrukt, waardoor de veer 40 met tussengedeelten 44 en 45 tegen de koppelstift 21 drukt, waardoor het tegenover het centrale gedeelte 43 gelegen wand-gedeelte 27 van de koppelstift 21 stevig tegen het corresponderende wandgedeelte van de boring 11 wordt gedrukt.

In samenhang met de klempassing van de koppelstift 21 m de boring 11 wordt door de besproken voorbeelden van klemorganen een goede klemwerking verschaft tussen de koppelstift 21 en de implantaatpen 10. Door die klemwerking biedt de koppelstift 21 een goede door wrijving veroorzaakte weerstand tegen axiale verplaatsing en tegen tangentiale verplaatsing (rotatie). Uit experimenten is gebleken, dat van de besproken voorbeelden de uitvoering met de axiale bladveer 26 van figuur 2 een betere weerstand tegen tangentiale verplaatsing biedt, terwijl de uitvoering met de ringveer 40 van figuur 3C een betere weerstand tegen axiale verplaatsing biedt. Dit effect wordt toegeschreven aan een door het veerorgaan zelf uitgeoefende weerstand tegen verplaatsing in een richting dwars op zijn lengterichting. Binnen het kader van de uitvindingsgedachte kan dit effect worden vergroot door een geschikte keuze van de dwarsdoorsnede van het veerorgaan, zoals geïllustreerd in figuur 4A-B. In plaats van een ronde dwarsdoorsnede (figuur 3A) heeft daarom bij voorkeur het veerorgaan een doorsnede waarvan de contour aan de buitenzijde vlak is. De figuren 4A en 4B illustreren hiervan voorbeelden. Op vergelijkbare wijze kan de bladveer 26 van de in figuur 2 geïllustreerde inrichting 1 aan zijn buitenzijde vlak zijn.

Binnen het kader van de uitvindingsgedachte is het mogelijk om de voordelen van beide uitvoeringsvarianten te combineren door de koppelstift 21 te voorzien van zowel een axiale bladveer 26 als een ringveer 31 of 40, indien daar voldoende ruimte voor is.

Met de in het bovenstaande beschreven uitvoeringsvormen wordt in het algemeen een dusdanig goede klemwerking verkregen, dat de weerstand tegen axiale en tangentiale verplaatsing voldoende is voor sommige toepassingen. Bij het aanbrengen van de koppelstift 21 in de boring 11 door middel van een axiale verplaatsing (aandrukken) is de tangentiale oriëntatie van de koppelstift 21 ten opzichte van de boring 11, dat wil zeggen de rotatie-stand met betrekking tot de hartlijn van de boring 11, echter nog geheel vrij. Daarentegen is het in veel toepassingsgevallen gewenst, dat die stand nauwkeurig en reproduceerbaar overeenkomt met een voorafbepaalde stand. Voorbeelden daarvan zijn inrichtingen waarin het steunorgaan 20 een van geheugenmateriaal gemaakt kogelgewricht heeft, zoals beschreven in de genoemde internationale octrooiaanvrage WO 92/02191. In dergelijke gevallen bestaat er derhalve behoefte aan een positioneer-hulpmiddel. Ook zijn er gevallen waarbij er een behoefte is aan een absolute borging tegen rotatie.

De figuren 5A en 5B tonen voorbeelden van inrichtingen die zijn voorzien van positioneer-hulpmicidelen 50. Ter wille van de eenvoud zijn in deze figuren de klemmiddelen niet weergegeven. Bij de in figuur 5A geïllustreerde inrichting 4 worden die positioneer-hulpmiddelen 50 gevormd door een nabij het transmucosaal gedeelte 23 aan de koppelstift 21 gevormde nok 51, die samenwerkt met een uitsparing 52 in de implantaat-pen 10. Bij de in figuur 5B geïllustreerde variant 5 worden die positioneer-hulpmiddelen 50 gevormd door een aan het uiteinde van de koppelstift 21 gevormd geprofileerd verlengstuk 53, dat samenwerkt met een corresponderend geprofileerde verdieping 54 in de bodem 55 van de implantaatpen 10. In principe zal een willekeurige niet-ronde contour het gewenste resultaat bieden, maar uit vervaardigingsoogpunt is een veelhoekige dwarsdoorsnede zoals een zeshoek te prefereren.

Het zal duidelijk zijn dat, indien de koppelstift 21 eenmaal op juiste wijze is geplaatst in de implantaatpen 10, een rotatie van de koppelstift 21 ten opzichte van de implantaatpen 10 onmogelijk wordt gemaakt door dergelijke positioneer-hulpmiddelen 50. De beschreven uitvoerings-varianten van de positioneer-hulpmiddelen zijn echter niet optimaal, in die zin dat bij het inbrengen van de koppelstift 21 in de implantaatpen 10 geen hulp wordt geboden bij het vinden van de juiste rotatie-stand. Blijkt dan bij het eind van de inbrenghandeling, dat de gekozen oriëntatie niet volledig correct is, dan moet die oriëntatie gecorrigeerd worden door de koppelstift 21 ten opzichte van de implantaatpen 10 te roteren, hetgeen echter bijzonder lastig is vanwege de (in het kader van de onderhavige uitvinding juist beoogde) sterke klemming tussen de koppelstift 21 en de implantaatpen 10.

Volgens de uitvinding wordt derhalve de voorkeur gegeven aan een variant waarbij bij het inbrengen van de koppelstift 21 in de implantaatpen 10, de positioneer-hulpmiddelen 50 eerder aangrijpen dan dat de koppelstift 21 in de implantaat pen 10 een klemwerking ondervindt. Daartoe kunnen de positioneer-hulpmiddelen 50 zodanig zijn uitgevoerd, dat zij eerder aangrijpen dan dat de koppelstift 21 de implc-ntaatpen 10 binnengaat, maar het volstaat wanneer de positioneer-hulpmiddelen 50 zodanig zijn uitgevoerd, dat zij eerder aangrijpen dan dat de klemmiddelen (26; 31; 40) in werking treden.

Een voorbeeld van een dergelijke voorkeursvariant is geïllustreerd in figuur 6. Deze voorkeursvariant 6 is vergelijkbaar met die van figuur 5B, met dien verstande dat het aan het uiteinde van de koppelstift 21 gevormde, geprofileerde verlengstuk 56 langer is uitgevoerd, en dat de corresponderend geprofileerde verdieping 57 in de implantaatpen 10 dieper is uitgevoerd. Meer in het bijzonder geldt in deze voorkeursvariant, dat de lengte x van het geprofileerde verlengstuk 56 niet kleiner is dan de lengte y van de boring 11 in de implantaatpen 10.

In dit verband wordt opgemerkt, dat de lengte w van de koppelstift 21 niet groter is dan y, om te verzekeren dat tussen de bovenrand 12 van de implantaatpen 10 en de onderrand 22 van het transmucosale gedeelte 23 van het steunorgaan 20 geen kier overblijft. Voorts wordt opgemerkt, dat de diepte z van de met het verlengstuk 56 corresponderende verdieping 57 voldoet aan de formule y + z > w + x, om te verzekeren dat het verlengstuk 56 niet eerder de bodem van de verdieping 57 raakt dan dat de onderrand 22 van het transmucosale gedeelte 23 van het steunorgaan 20 de bovenrand 12 van de implantaatpen 10 raakt.

Voor de volledigheid wordt opgemerkt, dat het vormvoorschrift x > y weliswaar de voorkeur geniet, maar dat hier nog enige tolerantie bestaat. In figuur 6 is bij wijze van voorbeeld het klemorgaan 40 van figuur 3C ingetekend, op een afstand Aw van het onderuiteinde 28 van de koppelstift 21. Het zal duidelijk zijn dat, indien de passing van de koppelstift 21 in de boring 11 van de implantaatpen 10 op zich een rotatie toelaat, een rotatie van de koppelstift 21 ten opzichte van de implantaatpen 10 nog wel mogelijk is wanneer de koppelstift 21 niet verder dan Aw in de boring 11 van de implantaatpen 10 is ingebracht, omdat pas dan het klemorgaan 40 aangrijpt. In dat geval kan het voldoende zijn als voldaan wordt aan het voorschrift x + Aw > y.

Ten slotte wordt in dit verband opgemerkt, dat de passing van de positioneer-hulpmiddelen 50 geen nauwkeurige klem-passing hoeft te zijn, maar dat een zekere speling is toegestaan. Hierbij spelen drie aspecten een rol: 1) hoe kleiner de geëiste tolerantie is, des te duurder is het vervaardigen; 2) voor het tegengaan van rotatie is een nauwkeurige passing niet vereist, terwijl voor het betrouwbaar en met zekerheid positioneren een geringe afwijking van enkele graden is toegestaan; 3) als de positioneerhulpmiddelen 50 nauwkeurig passen, dan legt dit zeer hoge eisen op aan de nauwkeurigheid waarmee het verlengstuk 56 georiënteerd moet zijn ten opzichte van de koppelstift 21 en aan de nauwkeurigheid waarmee de corresponderende verdieping 57 georiënteerd moet zijn ten opzichte van de boring 11 in de implantaatpen 10. De geringste afwijking kan dan betekenen, dat de koppelstift 21 niet meer behoorlijk, zonder te wringen, in de implantaatpen 10 past.

In de praktijk kan daarom voor de positioneerhulpmiddelen 50 een speling van enkele procenten worden gehanteerd.

De positioneer-hulpmiddelen 56, 57 van de in figuur 6 geïllustreerde inrichting 6 blijken in de praktijk goed te voldoen. Toch is het denkbaar, dat in sommige praktijksituaties de benodigde lengte van de implantaatpen 10 —groter dan y+z- als ongewenst wordt ervaren. Figuur 7 toont een uitvoeringsvariant 7 waar een dergelijke extra diepte overbodig is. Daarbij is de koppelstift 21 aan zijn uiteinde voorzien van een radiaal uitstekende nok 58, en is de boring 11 in de implantaatpen 10 voorzien van een in de lengterichting verlopende groef 59 waar genoemde nok 58 in past. In dit geval kan de koppelstift 21 pas in de implantaatpen 10 worden gedrukt, wanneer de stift 21 de juiste oriëntatie heeft ten opzichte van de implantaatpen 10, dat wil zeggen wanneer de radiale nok 58 is uitgelijnd met genoemde groef 59.

De radiale nok 58 kan op eenvoudige wijze gemaakt worden door in het uiteinde van de koppelstift 21 een dwarsgroef 29 te maken, bijvoorbeeld door zagen, en in die dwarsgroef 29 een nokpen 58 te bevestigen, bijvoorbeeld door lijmen of lassen.

Als alternatief, bijvoorbeeld indien gebruik wordt gemaakt van het klemorgaan 26 van de in figuur 2 geïllustreerde inrichting 1, kan het klemorgaan tevens als nok 58 fungeren om in samenwerking met de groef 59 een rotatieborging te verschaffen.

De longitudinale groef 59 kan gemaakt worden door in de wand van de boring 11 een groef te steken. Uit vervaardigings-technisch oogpunt wordt er daarbij de voorkeur aan gegeven om twee groeven 59 radiaal tegenover elkaar aan te brengen.

Bij de in het voorgaande beschreven uitvoerings-voorbeelden zijn steeds de klemmiddelen een onderdeel van de koppelstift 21. Als alternatief kunnen de klemiriiddelen ook een onderdeel van de implantaatpen 10 zijn. Een voorkeursuitvoeringsvorm van een dergelijke alternatieve inrichting 8 is geïllustreerd in figuur 8.

De implantaatpen 10 is voorzien van een boring 60 met een bodem 61. In deze boring 60 is een klembus 70 aangebracht. De boring 60 heeft een lengte die niet kleiner is dan de lengte van de klembus 70, om te verzekeren dat in de ingebrachte toestand de klembus 70 niet uitsteekt boven de bovenrand 12 van de implantaatpen 10. Het steunorgaan 20 heeft een koppelstift 21 met een diameter die correspondeert met de binnendiameter van de klembus 70, zodanig dat de koppelstift 21 in de klembus 70 een klempassing heeft . De lengte van de koppelstift 21 is niet groter dan de lengte van de boring 60.

Aan zijn uiteinde is de koppelstift 21 voorzien van een geprofileerd verlengstuk 56, en in de bodem 61 van de boring 60 van de implantaatpen 10 is een corresponderend geprofileerde verdieping 57 aangebracht, waarvan de functie reeds is beschreven onder verwijzing naar figuur 6.

De klembus 70 is onverwijderbaar gefixeerd ten opzichte van de implantaatpen 10. Een mogelijke manier om dit tot stand te brengen, is de klembus 70 vast te lijmen of te lassen aan de implantaatpen 10. Bij voorkeur echter heeft de klembus 70 een perspassing in de boring 60 van de implantaatpen 10, en wordt de klembus 70 in die boring 60 ingebracht door een pershandeling. In dit verband verdient het de voorkeur dat het materiaal van de klembus 70 relatief zacht is.

De klembus 70 is voorzien van klem-lamellen. Daartoe is, voordat de klembus 70 in de boring 60 van de implantaatpen 10 wordt geperst, in de wand van de klembus 70 een longitudinale groef 71 aangebracht waarvan de lengte kleiner is dan de lengte van de klembus 70, en uitgaande van die groef 71 zijn twee tangentiale groeven 72, 73 aangebracht met een lengte die kleiner is dan 180° en bij voorkeur is gelegen in het gebied van 30° tot 90°. Aldus wordt door de drie groeven 71, 72, 73 een cilindersegment 80 gedefinieerd, dat in het kader van de onderhavige aanvrage ook wordt aangeduid met de term lamel.

In de geïllustreerde voorkeursuitvoeringsvorm zijn m het verlengde van de genoemde twee tangentiale groeven 72, 73, en eveneens uitgaande van de genoemde longitudinale groef 71, twee verdere tangentiale groeven 74, 75 aangebracht, zodat al die groeven 71-75 te zamen de vorm hebben van een letter H en twee lamellen 80 definiëren.

Het aanbrengen van die groeven 71-75 kan bijvoorbeeld plaatsvinden door middel van een verspanende bewerking zoals zagen of frezen, of door een eroderende bewerking zoals wegbranden met behulp van een laserstraal.

Na het aanbrengen van die groeven 71—75 wordt elke gevormde lamel 80 radiaal enigszins naar binnen gedrukt, waardoor deze zal scharnieren over een denkbeeldige lijn die de uiteinden van de tangentiale groeven 72, 73 verbindt, zoals in figuur 9 gestippeld is aangeduid. Hierbij wordt de klembus 70 langs genoemde verbindingslijn enigszins plastisch vervormd, zodat, wanneer de indrukkracht wordt weggenomen, de lamellen 80 ten opzichte van de oorspronkelijke omtrekslijn van de klembus 70 een enigszins naar binnen staande positie zullen innemen, zoals overdreven weergegeven in figuur 10.

Bij het inbrengen van de koppelstift 21 in het door de binnenwand van de klembus 70 gedefinieerde gat 79 worden de lamellen 80 naar buiten gedrukt, zodat zij weer langs de oorspronkelijke omtrekslijn van de klembus 70 komen te liggen. Om het naar buiten drukken van de lamellen 80 te vergemakkelijken is de koppelstift 21 bij zijn uiteinde bij voorkeur voorzien van een taps toelopend gedeelte 82.

Wegens de opgetreden elastische vervorming zullen nu de lamellen 80 een klemkracht uitoefenen op de ingebrachte koppelstift 21. Een bijzonder geschikt materiaal voor de klembus 70 is nitinol, wegens de eigenschappen van bijzonder goede elasticiteit en goede bio-compatibiliteit, .

Als alternatief van de weergegeven uitvoeringsvorm is het mogelijk, dat de klembus slechts één lamel bezit. Figuur 11 illustreert een uitvoeringsvariant waarbij de lamellen 80 van elkaar af zijn gericht, in plaats van naar elkaar toe zoals bij de uitvoeringsvorm van figuur 10. Figuur 12 illustreert een uitvoeringsvariant waarbij langs de lengte van de klembus 70 meerdere afzonderlijke lamellen 80 zijn aangebracht. Het zal een deskundige duidelijk zijn, dat nog andere varianten mogelijk zijn.

De koppelstift 21 kan in deze uitvoeringsvorm een glad oppervlak hebben. Ter verhoging van de klemwerking is het mogelijk, dat het buitenoppervlak van de koppelstift 21 en/of het binnenoppervlak van de klembus 70 enigszins is opgeruwd, bijvoorbeeld door een kortstondige behandeling met een etsmiddel. De tolerantie in de diameter van de koppelstift 21 kan ca. -35 μιη en +300 μπι bedragen, uitgaande van de binnendiameter van de klembus 70.

Vanwege de klempassing van de koppelstift 21 in de boring 11 respectievelijk in de klembus 70 zal, bij het inbrengen van de koppelstift 21 in de implantaatpen 10, een bepaalde hoeveelheid lucht opgesloten kunnen raken. Hiervan zal, door het steeds kleiner worden van het opgesloten volume, de druk toenemen, zodat het zelfs mogelijk is dat de koppelstift weer naar buiten wordt gedrukt. Om dit te voorkomen, is bij voorkeur het oppervlak van de koppelstift 21 voorzien van ten minste één ontluchtingsgroef, die ter wille van de eenvoud niet in de figuren is weergegeven. Om dezelfde reden verdient het aanbeveling om het buitenoppervlak van de positioneermiddelen (uitsteeksel 56) te voorzien van ten minste één ontluchtingsgroef.

Figuur 13 illustreert een variant van de in figuur 8 geïllustreerde implantaatpen 10, waarbij de klembus 70 is voorzien van een bodem 76 die rust op de bodem 61 van de boring 60. In de bodem 76 van de klembus 70 is een geprofileerd gat 77 aangebracht, waarvan het profiel correspondeert met het profiel van het verlengstuk 56 van de aan de brengen koppelstift 21, en waarvan de functie gelijk is aan die van de in het voorgaande besproken verdieping 57. In plaats van die geprofileerde verdieping 57 is bij de in figuur 13 geïllustreerde variant de implantaatpen 10 voorzien van een eenvoudige ronde boring 78 voor het opnemen van dat deel van het verlengstuk 56 dat door de bodem 76 van de klembus 70 zal reiken.

Figuur 14 illustreert, dat het binnen het kader van de onderhavige uitvindingsgedachte ook mogelijk is om de klembus anders dan door een perspassing te monteren in een implantaatpen, namelijk bijvoorbeeld door middel van schroefdraad. Aldus is het volgens de uitvinding mogelijk om een conventionele implantaatpen 110, zoals geïllustreerd in figuur 1, geschikt te maken voor toepassing als implantaatpen 10 in een inrichting volgens de onderhavige uitvinding. Dit kan van belang zijn voor het geval waarin bij een reeds geïmplanteerde pen 110 het daarin geschroefde steunorgaan 120 blijkt los te gaan. Het moge duidelijk zijn dat het modificeren van de reeds geïmplanteerde implantaatpen 110 veruit te prefereren valt boven extraheren van deze implantaatpen 110 en vervanging door een nieuwe implantaatpen 10.

Volgens een verder aspect van de onderhavige uitvinding wordt dit mogelijk gemaakt door een in figuur 14 getoonde klembus 170, die aan zijn buitenoppervlak is voorzien van een uitwendige schroefdraad 171 die past bij de inwendige schroefdraad 112 van de implantaatpen 110. Voor het overige kan de klembus 170 identiek zijn aan de klembus 70 zoals in het voorgaande besproken onder verwijzing naar de figuren 8 t/m 12. Bij voorkeur echter, en zoals geïllustreerd, is de klembus 170 voorzien van een bodem 76 waarin een geprofileerd gat 77 aangebracht is, zoals besproken onder verwijzing naar figuur 13, omdat dit het inbrengen van de klembus 170 in de implantaatpen 110 vereenvoudigt. Daarbij is het van voordeel als het verlengstuk 56 van het steunorgaan 20 een zeshoekig profiel heeft, omdat dan het gat 77 een zeshoekig profiel kan hebben, waardoor het inbrengen van de klembus 170 in de implantaatpen 110 kan worden uitgevoerd met een inbussleutel.

In plaats van een perspassing, zoals besproken met betrekking tot de klembus 70, heeft de klembus 170 een schroefpassing in de implantaatpen 110, en het inbrengen van de klembus 170 geschiedt door deze in de implantaatpen 110 te schroeven. Het losraken van deze schroefverbinding kan op eenvoudige wijze, en zonder afbreuk te doen aan de doelmatigheid van de inrichting, worden vermeden door de klembus 170 bij het inschroeven te voorzien van een geringe hoeveelheid lijm, zodat de klembus 170 na het inschroeven vanwege de lijm gefixeerd is ten opzichte van de implantaatpen 110 en beschouwd kan worden als daarmee één geheel vormend.

In figuur 14 is de schroefdraad 171 weergegeven langs de gehele lengte van de klembus 170. In de praktijk kan het echter voldoende zijn, als de klembus 170 over slechts een gedeelte van zijn lengte is voorzien van schroefdraad, bijvoorbeeld twee maal de spoed van de schroefdraad. Daarbij kan gemakshalve dat schroefdraadgedeelte zich bevinden nabij de bovenzijde van de klembus, omdat dan bij het inbrengen het onderste deel van de klembus kan fungeren als centreerorgaan, terwijl bovendien het voor het vastdraaien benodigde aantal omwentelingen is verminderd.

Het gebruik van een klembus zoals geïllustreerd in de figuren 9 en 10 heeft zich in de praktijk reeds bewezen, maar dan op een geheel ander vakgebied. Voor het vastklemmen van een tandarts-gereedschap zoals een boor-bit in een gereed-schaphouder bestaat er namelijk een systeem waarin van een dergelijk klemprincipe gebruik wordt gemaakt. Ook in deze toepassing biedt de klembus een goede tangentiale en axiale fixatie die bestand is tegen de wisselende krachten die optreden bij het gebruik van een boor, terwijl door het uitoefenen van een axiale kracht de boor-bit kan worden ingebracht respectievelijk verwijderd. Het is de verdienste geweest van de onderhavige uitvinder, dat hij bij het zoeken naar een oplossing voor de genoemde problemen inzake de bevestiging van een steunorgaan in een implantaatpen de geëffende paden heeft verlaten, en zich gerealiseerd heeft dat dit voor een gereedschap bekende klemprincipe met bijzonder veel voordeel kan worden toegepast in de verbinding van een gebitsdeel-vervangend element aan een in het bot geïmplanteerde pen.

In het voorgaande zijn uitvoeringsvormen beschreven waarin de koppelstift 21 steeds een cilindrische en bij voorkeur cirkel-cilindrische vorm heeft, evenals het daarmee corresponderende gat 11/ 79. De uitvinding voorzient echter ook in een variant waarbij de koppelstift 21 een geringe tapsheid heeft, zoals geïllustreerd in figuur 15. Daarbij wordt het buitenoppervlak van de koppelstift 21 beschreven door een (in figuur 15 gestippeld aangeduide) kegel 90 met een tophoek α die bij voorkeur is gelegen in het gebied van 0° tot 5°. De binnenkant van het gat 11; 79 heeft een corresponderende tapsheid.

Ook een dergelijke constructie biedt een goede klemwerking wanneer de koppelstift 21 eenmaal op zijn plaats is gedrukt. Daarbij is een voordeel ten opzichte van de in het voorgaande beschreven constructie met een cilindrische koppelstift 21, dat de klemwerking pas optreedt wanneer de conische koppelstift 21 over een relatief grote afstand is geïntroduceerd in het gat 11; 79, zodat over een vrij grote afstand van het inbrengtraject een rotatie van het steunorgaan 20 nog mogelijk is en de lengte van de positioneerhvlpmiddelen 53, 54; 56, 57 relatief gering kan zijn zoals in figuur 15 is geïllustreerd.

Het zal voor een deskundige duidelijk zijn dat het mogelijk is de weergegeven uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding te veranderen of te modificeren, zonder af te wijken van de geest en omvang van de uitvinding zoals beschreven in de conclusies.

Zo is het bijvoorbeeld mogelijk dat de koppelstift 21 is voorzien van meerdere klemorganen 26 en/of 31.

Ook is het mogelijk dat de positioneer-hulpmiddelen worden verschaft doordat de koppelstift over zijn gehele lengte een niet-rond profiel heeft, waarbij dan de holte in de implantaatpen een corresponderend profiel heeft.

Als alternatief voor de elastische lamellen 80 kan °en klembus 70 zijn voorzien van ten minste één geringe vervorming in de vorm van een naar binnen gericht deukje, bijvoorbeeld door op de buitenzijde een klap met een hamer te geven.

Met betrekking tot de in figuur 8 geïllustreerde inrichting 8 is de lengte van de koppelstift 21 bij voorkeur kleiner dan de lengte van de koppelbus 70. Het is echter mogelijk om de lengte van de koppelbus 70 kleiner te kiezen, indien in de bodem 61 van de boring 60 in de implantaatpen 60 een kamer wordt uitgespaard waarin in de gemonteerde toestand het door de koppelbus 70 stekende uiteinde van de koppelstift 21 kan worden opgenomen.

Claims (27)

1. Inrichting voor het bevestigen van een element aan een menslijk of dierlijk lichaam, omvattende: een in (een botgedeelte van) dat lichaam te implanteren implantaatpen (10) die over een deel van zijn lengte hol is; en een aan die implantaatpen (10) te bevestigen steunorgaan (20) ; met het kenmerk: dat de implantaatpen (10) is voorzien van een gat (11; 79), dat het steunorgaan (20) is voorzien van een koppelstift (2±) die nauwsluitend in het gat (11; 79) van de implantaatpen (^0) past, en dat is voorzien in een veerkrachtig klemorgaan (26; 31; 40; 80. dat, wanneer de koppelstift (21) is ingebracht m het gat (11; 79) van de implantaatpen (10), een wederzijdse klemkracht uitoefent op die stift (21) en die pen (10).

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij het gat (11) een cilindrisch gat (11) is met bij voorkeur een cirkelronde dwarsdoorsnede, en waarbij de koppelstift (21) een cilindrische koppelstift (21) is met een bijpassende contour.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij het veerkrachtig klemorgaan (26) de vorm heeft van een bladveer, die zich in de lengterichting van de koppelstift (21) uitstrekt in een uitsparing (25) in die koppelstift (21) .

4. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij het veerkrachtig klemorgaan (31) de vorm heeft van een elliptische ringveer die geplaatst is in een omtreksgroef (30) in de koppelstift (21).

5. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij het veerkrachtig klemorgaan (40) de vorm heeft van een halfronde ringveer die geplaatst is in een omtreksgroef (30) in de koppelstift (21).

6. Inrichting volgens één der conclusies 3-5, waarbij het veerkrachtig klemorgaan (26; 31; 40) een doorsnede-contour heeft die aan de buitenzijde vlak is.

7. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij in de implantaatpen (10) een klembus (70; 170) is aangebracht; waarbij het genoemde gat (79) wordt gedefinieerd door de binnenwand van de klembus (70; 170); en waarbij het veerkrachtig klemorgaan (80) aan die klembus (70; 170) is gevormd.

8. Inrichting volgens conclusie 7, waarbij het veerkrachtig klemorgaan (80) gevormd wordt door ten minste één, door groeven (71, 72, 73) in de klembus (70) gedefinieerde lamel die enigszins naar binnen is gebogen.

9. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij twee naar elkaar toe gerichte lamellen (80) aanwezig zijn in de klembus (70).

10. Inrichting volgens één der conclusies 7-9, waarbij de klembus (70) door middel van een perspassing is bevestigd in een boring (60) in de implantaatpen (10).

11. Inrichting volgens één der conclusies 7-9, waarbij de klembus (170) is voorzien van een uitwendige schroefdraad (171), waarbij de implantaatpen (10; 110) is voorzien van een inwendige schroefdraad (112), en waarbij de klembus (170) in de implantaatpen (10; 110) is geschroefd en bij voorkeur door middel van lijm is gefixeerd.

12. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij is voorzien in positioneer-hulpmiddelen (50).

13. Inrichting volgens conclusie 12, waarbij de positioneer hulpmiddelen (50) een aan de koppelstift (21) gevormde nok (51) en een daarmee samenwerkende uitsparing (52) aan de implantaatpen (10) omvatten.

14. Inrichting volgens conclusie 12, waarbij de positioneer- hulpmiddelen (50) een aan de koppelstift (21) gevormd, geprofileerd verlengstuk (53; 56) en een daarmee samenwerkende, corresponderend geprofileerde verdieping (54; 57) in de bodem (55) van de implantaatpen (10) omvatten.

15. Inrichting volgens één der conclusies 7-11; waarbij de klembus (70; 170) is voorzien van een bodem (76); en waarbij is voorzien in positioneer—hulpmiddelen (50), omvattende een aan de koppelstift (21) gevormd, geprofileerd verlengstuk (53; 56) en een in de bodem (76) van de klembus (70; 170) gevormd gat (77) met een corresponderende profilering.

16. Inrichting volgens conclusie 14 of 15, waarbij het verlengstuk (56) een dusdanige lengte heeft dat, bij het inbrengen van de stift (21) in de implantaatpen (10), het verlengstuk (56) eerder aangrijpt in het corresponderende gat (57; 77) dan dat de klemmiddelen (26; 31; 40; 80) in werking treden.

17. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij is voorzien in een ontluchtingsgroef om bij het inbrengen van de koppelstift (21) van het steunorgaan (20) in de implantaat-stift (10) lucht te laten ontsnappen.

18. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de koppelstift (21) conisch is en beschreven wordt door een kegel (90) met een tophoek α die bij voorkeur is gelegen in het gebied van 0° tot 5°, en waarbij het gat (11; 79) een corresponderende coniciteit heeft.

19. Steunorgaan (20), voorzien van een koppelstift (21), geschikt voor toepassing in een inrichting volgens één der conclusies 1-18.

20. Steunorgaan volgens conclusie 19, waarbij de koppelstift (21) is voorzien van een geprofileerd verlengstuk (53; 56).

21. Implantaatpen (10), voorzien van een gat (11; 79) voor het klemmend ontvangen van de koppelstift (21) van een steunorgaan (20), geschikt voor toepassing in een inrichting volgens één der conclusies 1-18.

22. Implantaatpen volgens conclusie 21, voorzien van een klembus (70; 170), welke klembus is voorzien van veermiddelen (80) .

23. Implantaatpen volgens conclusie 20 of 21, waarbij is voorzien in een geprofileerde uitsparing (54; 57; 77) voor het ontvangen van een geprofileerd verlengstuk (53; 56) van een steunorgaan (20) .

24. Werkwijze voor het modificeren van een conventionele, van inwendige schroefdraad (112) voorziene implantaatpen (110), waarbij een klembus (170), voorzien van uitwendige schroefdraad (171), een cilindrisch of enigszins conisch gat (79), en klemmiddelen (80), wordt geschroefd in genoemde inwendige schroefdraad (112) van de implantaatpen (110) en daar bij voorkeur in wordt vastgelijmd.

25. Werkwijze volgens conclusie 24, waarbij de implantaatpen (110) een in een lichaam geïmplanteerde implantaatpen is.

26. Klembus (70; 170), geschikt voor toepassing in een werkwijze volgens conclusie 24 of 25.

27. Klembus (70; 170) volgens conclusie 26, voorzien van een bodem (76) met een geprofileerd gat (77).