Dentalimplantat mit Verankerungskopf und Schraubkörper Die Erfindung betrifft ein Dentalimplantat mit einem Verankerungskopf für ein Aufbauteil und mit einem Schraubkörper umfassend einen Gewin- dekern und ein selbstschneidendes Außengewinde. Ferner bezieht sich die Erfindung auf einen Satz von Dentalimplantaten sowie einen Finalbohrer zum Anlegen einer Finalbohrung für ein solches Dentalimplantat.

Gewindekonfigurationen für den Schraubkörper von Dentalimplantaten sind aus einer Vielzahl von Druckschriften zum Stand der Technik be- kannt. So offenbart die DE 201 13 254 U1 ein Zylinderschraubimplantat, bei dem ausgehend von einem zylindrischen Verankerungskopf der Ge- windekern von crestal nach apikal im Durchmesser konisch abnimmt, wäh- rend das selbstschneidende Außengewinde über seine Länge einen kon- stanten Außendurchmesser aufweist. Aufgrund der damit von apikal nach crestal immer tiefer werdenden Gewindegänge können sich am apikalen Ende des implantierten Schraubkörpers zwischen der Innenwand der zy- lindrischen Finalbohrung im Kieferknochen und dem Gewindekern Hohl- räume bilden, was aus medizinischen Gründen nachteilig ist.

Bei der aus der DE 37 35 378 C2 bekannten Gestaltung des Schraubkör- pers sind im Außendurchmesser über die größte Länge konstante Gewin- dekern und Außengewinde vorgesehen. Lediglich zum apikalen Ende des Schraubkörpers hin weisen Gewindekern und Außengewinde einen leicht konischen Verlauf auf. Durch die große Gewindelänge mit konstantem Außendurchmesser werden beim Einschrauben dieses vorbekannten Den- talimplantates mit zunehmender Einschraubtiefe relativ große Kräfte auf den Kieferknochen wirksam, wodurch eine relativ starke Traumatisierung des beaufschlagten Knochengewebes hervorgerufen werden kann.

Die DE 36 42 901 A1 offenbart ein Sondergewinde für Dentalimplantate, bei der ein relativ stark konisch zulaufender Gewindekern mit einem Außengewinde kombiniert ist, das bis auf einen kurzen konischen Zulauf am apikalen Ende mit einem konstanten Außendurchmesser versehen ist.

Auch hier ergibt sich wieder das Problem der großen Gewindetiefe im Be- reich vor dem apikalen Ende.

Die EP 0 282 789 B 1 schließlich bezieht sich auf ein selbstschneidendes, einschraubbares Knochenimplantat für zahnärztliche Zwecke, das zeichne- risch eine Gewindekonfiguration offenbart, die dem erstgenannten Gebrauchsmuster entspricht. Insoweit ist also ein konisch zulaufender Ge- windekern mit einem Außengewinde kombiniert, dessen Außendurchmes- ser konstant und dort insbesondere gleich dem Außendurchmesser der zylindrischen Pfostenverankerung ist.

Als weitere Alternative für den Schraubkörper ist in dieser Druckschrift ein Gewindeverlauf beansprucht, wonach der Außendurchmesser des Außen- gewindes, der am Ansatz gleich dem Durchmesser des zylindrischen Ver- ankerungskopfes ist, sich zum freien Ende des Kerns hin stetig vermindert, wobei ein konischer Gewindekern vorgesehen sein soll. Mit anderen Wor- ten wird also ein konisch zulaufendes Außengewinde mit einem ebenfalls konischen Kern kombiniert. Durch die stetige Durchmesserverringerung, also das Fehlen jeglicher zylindrischer Abschnitte in Gewindekern und/oder Außengewinde kann die Stabilität und innige Verbindung zwi- schen Implantat und umgebender Knochengewebe beeinträchtigt sein.

Wie aus dem druckschriftlichen Stand der Technik zwar nicht explizit her- vorgeht, jedoch aus der aktuellen Praxis der Anwendung von Dentalim-

plantaten bekannt ist, werden die im Kieferknochen anzulegenden Bohrun- gen für das Dentalimplantat in aller Regel mit einem solchen Durchmesser ausgeführt, dass allenfalls die äußersten Spitzen der Gewindestege in das Knochengewebe eindringen. Die Gewindegänge dienen dann als Vertie- fungen, um zur Stabilisierung des Implantatssitzes Knochengewebe dort hineinwachsen zu lassen. Nachvollziehbar ist insbesondere die Primärstabi- lität eines solchen Dentalimplantates verbesserungsbedürftig.

Ausgehend von der geschilderten Problematik beim Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Dentalimplantat bezüglich seines Schraubkörpers so zu verbessern, dass eine möglichst stabile Veran- kerung bei gleichzeitig möglichst geringer Beanspruchung des das Implan- tat umgebenden Knochenbereiches erzielt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebene, spezielle Gewindekonfiguration erzielt, wonach der Gewinde- kein und das Außengewinde drei crestal nach apikal aufeinander folgende Abschnitte aufweist, nämlich einen sich an den Verankerungskopf an- schließenden Crestalabschnitt mit konstantem Außendurchmesser des Außengewindes und in apikaler Richtung konischem Gewindekern, einem Mittenabschnitt mit weiterhin konstantem Außendurchmesser des Außen- gewindes bei konstantem Durchmesser des Gewindekerns, und einem Spit- zenabschnitt mit in apikaler Richtung konischem Außendurchmesser des Außengewindes und konischem Durchmesser des Gewindekerns.

Es werden also zylindrische und konische Gewindeverläufe sowohl beim Gewindekern als auch beim Außengewinde verwendet, deren Kombination eine jevveilige Funktionsoptimierung der einzelnen Gewindeabschnitte er- zielt. So wird im apikal gelegenen Spitzenabschnitt durch eine kontinuier-

liche Vergrößerung des Schneidquerschnitts und des Kerndurchmessers ein sanfter Anschnitt des im Knochen anzulegenden Gegengewindes erzielt.

Der Mittenabschnitt mit einem praktisch zylindrischen Gewindeteil ohne konische oder irgendwie stetig abnehmende Verläufe von Gewindekern bzw. Außengewinde ergibt eine gute Stabilität, dabei jedoch gleichzeitig ausgeglichene Belastung des umgebenden Materials durch die uniforme Flächenpressung der Gewindegänge. Schließlich sorgt der Crestalabschnitt für einen sanften Übergang vom Schraubkörper zum Verankerungskopf, sodass dort scharfe Kanten und entsprechende Spannungskonzentrationen sowie Kerbwirkung auf das Knochengewebe vermieden werden.

Dies ist besonders dann der Fall, wenn-wie in einer bevorzugten Ausfüh- rungsform vorgesehen ist-der Crestalabschnitt mit seinem konischen Ge- windekern stufenlos in den Verankerungskopf übergeht. Bei der Implantat- insertion erlaubt die beanspruchte Gewindekonfiguration eine ideale Kno- chenanlagerung, wodurch eine optimale Primärstabilität bei allen Knochen- dichten erreicht wird. Diese Primärstabilität kann dabei durch eine subtrak- tive Oberflächenvergrößerung erhöht werden. Im Gegensatz zu additiven Oberflächenaufrauhungen, wie das Aufbringen von Partikelbeschichtun- gen, verhindert dies die gefährliche Abscherung von solchen Teilen-bei- spielsweise Titanteilchen-insbesondere bei selbstschneidenden Gewinden während der Insertion.

Bevorzugtermaßen ist das Außengewinde des Schraubkörpers zweigängig angelegt, was ein schonenderes Einbringen des Implantates mit weniger Knochenabrieb erlaubt. Daraus resultiert wiederum eine verkürzte Einheil- zeit des Implantates.

Gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen liegt das Verhältnis der Axiallängen von Crestal-bzw. Spitzenabschnitt einerseits zum Mittenab- schnitt andererseits zwischen etwa 1 : 1 und 1 : 2. In Abhängigkeit vom je- weiligen Durchmesser des Dentalimplantates werden so die eingangs er- wähnten Verankerungs-und Einschraubeigenschaften erzielt. Demselben Zweck dient das bevorzugte Verhältnis der Gewindeaußendurchmesser in Crestal-und Mittenabschnitt zum apikalen Ende des Spitzenabschnittes von etwa 4 : 3.

Zur Verankerung eines jeweiligen Aufbauteils ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung am Verankerungskopf eine Innensechsrund-artige Verzahnung-eine sogenannte"Tor » (g)-Verzah- nung"vorgesehen-, der im Gegensatz zu sechskantförmigen Innenverzah- nungen aufgrund seiner gerundeten, parallel zur Schraubenachse stehenden Kraftangriffsflächen wesentlich geringere Flächenpressungen aufweist, sodass Beschädigungen am Einbringwerkzeug und an den Implantatauf- bauten auszuschließen sind. Es wird somit eine höhere Sicherheit bei voller Kraftübertragung geboten. Darüber hinaus erreicht die Innensechsrund- Verzahnung bei gleicher Fertigungstoleranz gegenüber dem Innensechs- kant eine deutlich bessere Verdrehsicherheit. Ferner wird beim Innen- sechskant durch den Angriffswinkel von 60° auf die einzelnen Zähne ein großer Teil des Drehmoments in Radialkräfte umgewandelt, die gegen die Fläche wirken und als Schraubkraft verloren gehen. Insgesamt erzielt die Innensechsrund-Verzahnung also eine leichtgängige Eindrehbarkeit des Implantats mit anschließender hochstabiler Drehverankerung des in der Innenverzahnung sitzenden Aufbauteils.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist ein Satz von Dentalimplantaten vorgesehen, bei dem die crestal weisenden

Verankerungsflächen der Verankerungsköpfe mindestens zweier im Ge- winde-Außendurchmesser unterschiedlicher Dentalimplantate einen ge- meinsamen Normal-Außendurchmesser aufweisen. Diese Satz-Konfigu- ration ist dabei mit Vorteil auch bei solchen Dentalimplantaten zu verwirk- lichen, die nicht die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebene Gewindekonfiguration aufweisen.

Als vorteilhafte Satzgröße hat sich dabei ein Dreiersatz in Form eines Normalgewinde-, eines Schmalgewinde-und eines Breitgewinde- Implantats herausgestellt, wobei sich im Bereich des zylindrischen Veran- kerungskopfes alle drei Implantatdurchmesser auf einen gemeinsamen Nor- mal-Außendurchmesser des Verankerungskopfes eichen. Dies hat den erheblichen Vorteil, dass ein und dasselbe Aufbauteil für drei unterschied- liche Implantatdurchmesser verwendet werden kann, ohne dabei Durch- messerstufen, scharfe Rück-oder Vorsprünge oder dergleichen zwischen Aufbauteil und Verankerungskopf in Kauf nehmen zu müssen. In der Implantatpraxis werden dementsprechend die Kosten der Lagerhaltung für Aufbauteile entsprechend der Satzanzahl gesenkt-bei einem Dreiersatz also auf ein Drittel. Insoweit wird die bei bekannten Implantatsystemen oft unüberschaubare Vielfalt an Aufbauteilen und Implantatzubehörteilen drastisch reduziert und auf das Wesentliche beschränkt.

Schließlich ist erfindungsgemäß ein Finalbohrer zum Anlegen einer Final- bohrung für ein Dentalimplantat vorgesehen, der eine konische Schneid- kontur mit dem Konusverlauf des Gewindekerns angepassten Konuswinkel und einen Außendurchmesser aufweist, der dem Außendurchmesser des Gewindekerns entspricht. Durch die konische Form wird dabei erreicht, dass das in die Finalbohrung eingesetzte Dentalimplantat vor dem eigentli- chen Einschraubvorgang bereits gut in seiner Sollrichtung ausgerichtet ist

und praktisch"wackelfrei"sitzt. Beim anschließenden Einschrauben schneiden sich die Gewindestege des Außengewindes zunehmend in das Knochengewebe ein, sodass die Gewindegänge initial gefüllt sind. Damit wird eine hohe Primärstabilität erreicht.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel an- hand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert wird. Es zeigen : Fig. 1 einen Längsaxialschnitt durch ein Dentalimplantat, Fig. 2 einen Querschnitt durch das Dentalimplantat gemäß Schnittlinie II-II nach Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt des Dentalimplantats gemäß Schnittlinie III-III nach Fig. 1, Fig. 4 eine Seitenansicht des Dentalimplantats gemäß Fig. 1 als Normalgewinde-Implantat, Fig. 5 eine Seitenansicht eines Schmalgewinde-Implantats, Fig. 6 eine Seitenansicht eines Breitgewinde-Implantats, und Fig. 7 eine schematische Seitenansicht eines Finalbohrers.

Wie aus Fig. l, 3 und 4 deutlich wird, weist ein Dentalimplantat 1 einen in seiner Außenkontur streng zylindrischen Verankerungskopf 2 und einen sich daran in apikaler Richtung einstückig anschließenden Schraubkörper 3

auf. Der Verankerungskopf 2 weist in seiner crestal weisenden Veranke- rungsfläche 4 koaxial mit der Längsachse L eine Innensechsrund-artige Innenverzahnung 5 auf, die als Formschlusselement für ein Implantie- rungswerkzeug bzw. als Drehsicherungselement für ein darin einzu- steckendes und mit einer separaten Schraube zu verankerndes Aufbauteil (Fig. 4 bis 6) dient. An die Innenverzahnung 5 schließt sich in apikaler Richtung eine Sackbohrung 6 mit einem Innengewinde 7 an, mit dem diese Verankerungsschraube zur Festlegung des Aufbauteils 6 verschraubbar ist.

Während sich die Innenverzahnung 5 im Wesentlichen über die Länge des Verankerungskopfes 2 erstreckt, nimmt die Sackbohrung 6 etwa ein Drittel der Länge des Schraubkörpers 3 ein.

Wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht, weist der Schraubkörper 3 einen Gewindekern 8 und ein selbstschneidendes Außengewinde 9 auf. In Rich- tung der Längsachse L weisen dabei Gewindekern 8 und Außengewinde 9 drei crestal nach apikal aufeinander folgende Abschnitte auf, von denen der erste der sich an den Verankerungskopf 2 anschließende Crestalabschnitt 10 ist. In diesem Abschnitt weist das Außengewinde 9 einen konstanten Außendurchmesser Dg von z. B. 4,5 mm auf, der dem Außendurchmesser des Verankerungskopfes 2 entspricht. Der Gewindekern 8 läuft in diesem Abschnitt in apikaler Richtung konisch zu und verjüngt sich von einem Durchmesser, der dem Durchmesser Dg entspricht-der Gewindekern 8 geht also stufenlos in den Verankerungskopf 2 über-auf einen Durchmes- ser Dn, der beispielsweise in einer Größenordnung eines knappen halben Millimeters geringer ist als der Außendurchmesser Dg des Verankerungs- kopfes 2.

An den Crestalabschnitt 10 schließt sich ein Mittenabschnitt 12 an, in dem der Außendurchmesser D, 2 des Außengewindes 9 und der Außendurch-

messer D des Gewindekerns 8 konstant bleiben. Die scheinbare Verringe- rung des Außendurchmessers im Mittenabschnitt ist durch die Schnittlage in Fig. 1 durch die beiden weiter unten erwähnten Längsnuten 14 hervorgerufen.

Als dritter Abschnitt ist schließlich ein Spitzenabschnitt 13 vorgesehen, bei dem sowohl das Außengewinde 9 als auch der Gewindekern 8 in apikaler Richtung konisch auf einen Durchmesser D13 bzw. D14 zulaufen. Der Ge- windeaußendurchmesser D13 beträgt dort z. B. etwa 3,5 mm.

Zur Verdeutlichung der vorstehend erläuterten Gewindekonfiguration ist der Verlauf des Gewindekerns 8 stark strich-punktiert auf einer Seite der Schnittdarstellung gemäß Fig. 1 hervorgehoben. Auf der gleichen Seite ist ebenfalls strich-punktiert die Einhüllende E des Außengewindes 9 im Spit- zenabschnitt 13 angedeutet.

Wie ferner aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, sind beginnend ab dem Mit- tenabschnitt 12 an zwei diametral gegenüber liegenden Seiten des Schraubkörpers 3 zwei parallel zur Längsachse verlaufende Längsnuten 14 eingeformt, deren Länge etwa zwei Drittel der Implantatlänge a entspricht.

Für die Dimensionierung der Längen und Durchmesser gelten bei einem Implantat der Länge a = 12 mm beispielsweise eine Länge Ll 0 des Cresta- labschnittes 10 von 2,8 mm, eine Lt2 des Mittenabschnitts 12 von etwa 3 mm und einer Länge Ll3 des Spitzenabschnitts 13 von ca. 3,5 mm. Bei einem Implantat der Gesamtlänge a = 8 mm betragen die Längen LIO und L 3 von Crestal-l 0 und Spitzenabschnitt 13 lediglich 1, 8 mm. Crestal-10 und Spitzenabschnitt 13 sind also jeweils etwa gleich bis halb so lang wie der Mittenabschnitt 12.

Das Außengewinde 9 selbst weist eine Steigung von 1, 8 mm auf und ist im Spitzenabschnitt 13 mit einer Anfasung versehen.

Die Fig. 4-bis 6 geben einen Satz von Dentalimplantaten 1 (Fig. 4), 1' (Fig. 5) und 1" (Fig. 6) wieder, deren Gewindekonfiguration der vorste- hend beschriebenen entspricht. Insoweit bedarf es keiner nochmaligen Er- örterung der Dentalimplantate 1', 1". Das Dentalimplantat 1 ist das Normalgewinde-Implantat 1 des Satzes, bei dem der Verankerungskopf 2 eine streng zylindrische Außenform mit dem Normal-Außendurchmesser DN (entsprechend D9) aufweist. Dementsprechend weist auch die Veranke- rungsfläche 4 diesen Normal-Außendurchmesser DN auf. Das in der Innen- verzahnung 5 drehfest gehaltene und über das Innengewinde 7 mit einer nicht gezeigten Schraube gesicherte Aufbauteil 15, das in den Fig. 4 bis 6 jeweils strichliert angedeutet ist, weist den gleichen Normal-Außendurch- messer DN auf. Insoweit ist zwischen Aufbauteil 15 und Verankerungskopf 2 ein vollkommen glatter Übergang.

Das in Fig. 5 gezeigte Schmalgewinde-Implantat l'weist einen Außen- durchmesser Ds von Außengewinde 9 und Verankerungskopf 2 auf, der gegenüber dem Normal-Außendurchmesser DN beispielsweise um 0,5 mm geringer ist. Damit die Verankerungsfläche 4 wieder einen Durchmesser aufweist, der dem Normal-Durchmesser DN entspricht, weist der Veranke- rungskopf 2 am crestalen Rand eine stegartige, umlaufende Verbreite- rungsschulter 16 auf, deren Außendurchmesser dem Normal-Durchmesser DN entspricht. Die Stufe zwischen dem Verankerungskopf 2 und der Verbreitungsschulter 16 ist dabei mit einer ausgeprägten Innenrundung 17 versehen, sodass auch hier keine scharfen Hinterschneidungen an dem Dentatimpiantat 1 ausgeprägt sind.

In Fig. 6 ist ein Breitgewinde-Implantat 1"gezeigt, bei dem der Außen- durchmesser DB des Außengewindes 9 am Crestalabschnitt 10 und damit des Verankerungskopfes 2 und beispielsweise 0,5 mm größer als der Nor- mal-Außendurchmesser DN ist. Um auch hier wieder eine entsprechende Anpassung des Durchmessers der Verankerungsfläche 4 an das Aufbauteil 15 zu erzielen, weist der Verankerungskopf 2 am crestalen Rand eine um- laufende Fase 18 auf, deren crestale Kante 19 den Normal-Außendurch- messer DN umschreibt. Die Fase 18 bildet mit einer Radialebene einen Fasenwinkel 20 von 60°, sodass auch hier wieder ein relativ glatter Über- gang zu dem Aufbauteil 15 geschaffen wird.

Ein Finalbohrer 21, wie er zum Anlegen einer sogenannten Finalbohrung für das in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Dentalimplantat 1 dient, ist in Fig. 7 gezeigt. Dieser Finalbohrer 21 weist einen in seiner Außenkontur koni- schen Schneidkörper 22 mit drei nicht näher dargestellten Schneiden auf.

Letztere erstrecken sich von der Spitze 23 ausgehend über die Mantelfläche 24 des Bohrers 1 bis zu einem Tiefenanschlag 25 in Form einer umlaufen- den Ringschulter auf. Diese erstreckt sich radial über den Schneidkörper 22 hinaus und begrenzt somit die Bohrtiefe. Die Steigung der nicht dargestell- ten Schneiden beträgt im Übrigen beispielsweise 50 mm, sodass sich eine aktive Schneidfläche des Schneidkörpers 22 ergibt, die von der Spitze 23 bis zum Tiefenanschlag 25 reicht. Diese aktive Fläche ist in Fig. 7 durch die strichlierte, um den Schneidkörper 22 herumgeführte Linie angedeutet.

Der Schneidkörper 22 verjüngt sich zur Spitze 23 hin gleichmäßig und weist so eine konische Schneidkontur auf, deren Konuswinkel dem Konus- verlauf des Gewindekerns 8 des Dentalimplantats 1 angepasst ist, d. h. et- wa den dort im Crestalabschnitt 10 und Spitzenabschnitt 13 vorgesehenen Konuswinkel aufweist. Entsprechend ist auch der Außendurchmesser Dl, 3

an den jeweiligen Außendurchmesser Dl,, Di4 angepasst, d. h. er bewegt sich innerhalb weniger Zehntel Millimeter in der gleichen Größe.

Auf der dem Schneidkörper 22 abgewandten Seite des Tiefenanschlages 25 ist der Finalbohrer 21 mit einem Verankerungsschaft 26 versehen, mit dem der Bohrer 21 in einen entsprechenden handgeführten Antriebskopf für Dentalwerkzeuge einsetzbar ist.