Zahnmedizinisches Implantat, Schablone zum Einsetzen eines zahnmedizinischen Implantats und Verfahren zum Herstellen von diesen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein zahnmedizinisches Implantat nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Verfahren zum Herstellen eines zahnmedizinischen Implan¬ tats, eine Schablone zum Einsetzen eines Implantats sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Schablone.

Das Implantieren von zahnmedizinischen Implantaten ist eine zahnärztliche Behandlungsmethode, bei welcher ein dem ex¬ trahierten, natürlichen Zahn mehr oder weniger maßgetreu nachgebildetes Implantat in die Alveole, d. h. das Zahn¬ fach, zurückgesetzt wird. Dabei sind in der Implantologie die unterschiedlichsten Formen von industriell gefertigten Implantaten bekannt.

So beschreibt beispielsweise die DE 195 13 881 AI der An¬ melder ein Implantat sowie ein Herstellungsverfahren für ein solches Implantat, womit in besonders vorteilhafter Weise ein paßgenauer und langzeitstabiler Zahnersatz ge¬ schaffen werden kann.

Allerdings ist die medizinische Situation denkbar, daß bei¬ spielsweise durch Rückbildung des Kieferknochens im Bereich der Alveole des extrahierten Zahns die Alveolentiefe ver¬ ringert wird; dies kann ein solches Ausmaß erreichen, daß durch die verbleibende, effektive Alveolentiefe ein dauer¬ hafter und mechanisch belastbarer Sitz eines dort einzuset¬ zenden Implantats nicht mehr möglich ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein zahn¬ medizinisches Implantat der gattungsbildenden Art so zu verbessern, daß auch für nur geringe Alveolentiefen das si-

chere Einsetzen von Implantaten möglich ist; dies gilt auch für Fälle, bei denen es durch andere Umstände zu einer nur geringen Alveolentiefe kommt. Ferner sind im Wege eines Sy¬ stemgedankens Vorrichtungen und Verfahren zum Herstellen solcher Vorrichtungen zu schaffen, mit welchen das zuver¬ lässige und sichere Einsetzen solcher verbesserten Implan¬ tate möglich ist.

Die Aufgabe wird durch das zahnmedizinische Implantat nach dem Patentanspruch 1, das Herstellungsverfahren für ein zahnmedizinisches Implantat nach dem Patentanspruch 10, die Schablone nach dem Patentanspruch 13 sowie das Herstel¬ lungsverfahren für diese Schablone nach dem Patentanspruch 16 gelöst.

Vorteilhaft verlängert dabei der erfindungsgemäße Verlänge¬ rungsabschnitt das apikale Ende des Knochenkontaktab¬ schnitts (mit welchem im vorliegenden Fall i. w. der der extrahierten Zahnwurzel nachgebildete Bereich verstanden werden soll) , so daß zusätzlicher Halt und ein verlängerter mechanischer Hebelarm im Kieferknochen geschaffen werden.

In diesem Zusammenhang ist mit dem Begriff "Alveole" das durch Extraktion des betroffenen Zahns entstandene Zahnfach gemeint, während die anspruchsgemäß künstlich hergestellte Ausnehmung durch nachträgliche, anipulative Maßnahmen ei¬ nes Behandelnden -- also beispielsweise durch Bohren oder Fräsen -- im Kieferknochen entstanden ist.

In besonders vorteilhafter Weise wird zudem das erfindungs- gemäße Implantat durch berührungsloses Vermessen der mit einem Verlängerungsstück (entsprechend dem beabsichtigten Verlängerungsabschnitt des herzustellenden Implantats) ver¬ sehenen Zahnwurzel gefertigt, wobei auf diese Weise Halt und Paßform optimiert werden können und Möglichkeiten zur gezielten Manipulation der Meßdaten gegeben sind.

Die erfindungsgemäße Schablone zum Einsetzen eines zahnme¬ dizinischen Implantats gestattet durch die besondere Form der Zahnwurzelnachbildung das eindeutige und verdrehsichere Einsetzen der Schablone als Voraussetzung für ein sicheres Bohren; gleichzeitig wird durch die Bohrerführung nicht nur das unbeabsichtigte Verletzen umgebenden Gewebes ausge¬ schlossen, sondern zugleich verhindert, daß der Bohrer tie¬ fer als eine vorbestimmte maximale Bohrtiefe (entsprechend dem einzusetzenden Verlängerungsabschnitt) in den Kiefer eindringen kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un¬ teransprüchen beschrieben.

So ist bevorzugt der Verlängerungsabschnitt zylindrisch ausgeführt und endseitig -- entsprechend dem Bohrerkopf -- abgerundet. Besonders vorteilhaft kann es zudem sein, den Verlängerungsabschnitt leicht abzuwinkein, um so jeweili¬ gen, spezifischen orthopädischen Bedingungen im Knochenbe- reich Rechnung zu tragen und die Stabilität des Implantats im eingesetzten Zustand zu erhöhen.

Auch ist es vorteilhaft, einen Querschnittsdurchmesser des Verlängerungsabschnitts um ein vorbestimmtes Maß kleiner auszubilden, als den entsprechenden Durchmesser der künst¬ lich hergestellten Ausnehmung im Kiefer.

Ferner kann das zahnmedizinische Implantat vollständig (d. h. am Knochenkontaktabschnitt und am Verlängerungsab- schnitt) mit einer Oberflächenstrukturierung versehen sein, die den Halt des Implantats im Knochen unterstützt; derar¬ tige Strukturierungsmaßnahmen sind aber auch selektiv (d. h. nur im Bereich des Knochenkontaktabschnitts oder des Verlängerungsabschnitts oder Teilbereichen von diesen) mög- lieh.

Besonders vorteilhaft ist zudem die Schablone so herge¬ stellt, daß die als Führung gemäß einer Weiterbildung die-

nende Hülse gleichzeitig einen Anschlag für den (einen ent¬ sprechenden Wellenansatz aufweisenden) Bohrer bilden kann. Auf diese Weise ist dann nämlich mit geringem Aufwand le¬ diglich durch Verwenden der -- mit vorbestimmter Länge ent¬ sprechend dem verwendeten Bohrer geeichten -- Meßlehre die Hülse auf ein individuell geeignetes Maß zu bringen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevor¬ zugten Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1: die teilweise geschnittene Seitenan¬ sicht des erfindungsgemäßen Implantats gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2: die schematische Schnittansicht durch den Kieferrand eines menschlichen Un¬ terkiefers mit einem gesunden Zahn so¬ wie einem Zahnfach nach extrahiertem Zahn;

Fig. 3: die schematische Seitenansicht einer extrahierten Zahnwurzel, die im Bereich der Wurzelspitze eine apikale Verlänge- rung eingesetzt aufweist;

Fig. 4: die Seitenansicht einer Bohrschablone zur Verwendung mit dem erfindungsge¬ mäßen Implantat mit noch nicht abge- längter Führungshülse;

Fig. 5: die der Zahnwurzelform nachgebildete Bohrschablone der Fig. 4 in eingesetz¬ tem Zustand in eine Abformung der ver- längerten Wurzel der Fig. 3 mit einge¬ setzter Meßlehre und

Fig. 6: die eingesetzte Bohrschablone der Fig. 5 mit abgelängter Führungshülse und in diese eingesetztem Bohrer.

Aus einem Unterkieferabschnitt 10 eines menschlichen Unter¬ kiefers ragen Zahnkronen 12 von Zähnen 14 heraus, die durch eine -- in der Fig. 2 schematisch gezeigte -- Zahnwurzel 15 im Kieferabschnitt 10 gehalten werden.

Der in der Fig. 2 an linker Position sitzende Zahn ist durch Extraktion entfernt worden; es verbleibt eine leere Alveole (Zahnfach) 16. Durch ein erfindungsgemäßes Implan¬ tat -- bevorzugt der extrahierten Zahnwurzel bzw. der Al- veole 16 angepaßt -- ist die Lücke im Unterkiefer zu schließen.

Wie in der Fig. 2 schematisch angedeutet, kommt es jedoch häufig zu einer Reduzierung der Alveolenlänge bzw. -tiefe dadurch, daß der obere Kieferrand schwindet und um einen Abstand a -- entsprechend der gestrichelten, horizontalen Linie in Fig. 2 -- absinkt. Dies hat die Folge, daß die nunmehr verbleibende, effektive Alveolenlänge nicht mehr ausreicht, um einem Implantat Stabilität und ausreichenden Halt zu bieten.

Erfindungsgemäß weist daher das zahnmedizinische Implantat, das besonders zur Verwendung in einer solchen Situation ge¬ eignet ist, einen an die apikale Wurzelspitze ansetzenden Verlängerungsabschnitt 18 auf, der bodenseitig das in der Fig. 1 gezeigte, erfindungsgemäße Implantat gemäß einer er¬ sten Ausführungsform verlängert: Der Verlängerungsabschnitt setzt nämlich die effektive Kiefer-Eingriffstiefe eines Knochenkontaktbereichs 20 des erfindungsgemäßen Implantats um eine Verlängerungstiefe b von bevorzugt etwa zwischen 10 und 25 mm fort, so daß durch geeignete -- zahnmedizinische -- Vorgabe von b der Schwund am oberen Kieferrand bzw. des¬ sen mechanische Festigkeitsnachteile kompensiert werden können.

Wie in der Fig. 2 durch den Pfeil 22 angedeutet, muß aller¬ dings im Kieferabschnitt 10 (d.h. im Knochen) durch Bohren od.dgl. Maßnahmen zusätzlicher Raum zur Aufnahme des Ver¬ längerungsabschnittes 18 geschaffen werden.

Mit Ausnahme dieses Verlängerungsabschnittes 20 unter¬ scheidet sich das in Fig. 1 gezeigte Implantat nicht von bekannten zahnmedizinischen Implantaten, wie sie beispiels¬ weise aus der DE 195 13 881 AI der Anmelder bekannt sind (der Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift gilt als vollumfänglich in die vorliegende Patentanmeldung einbezo¬ gen) : So wird der Knochenkontaktbereich 20 austrittsseitig bezogen auf den Kieferknochen von einem sich leicht konisch verjüngenden Aufbau 24 fortgesetzt, der zum Aufsetzen und Halten einer Krone 26 dient. An der Ansatzstelle des Auf- baus 24 am Knochenkontaktbereich 20 ist ferner eine Hohl¬ kehle 28 gebildet, die der Aufnahme des Kronenrandes der Krone 26 dient.

Der Verlängerungsabschnitt 18 ist im dargestellten Ausfüh¬ rungsbeispiel i.w. zylindrisch ausgebildet und mit einer Oberflächenstruktur versehen, die der des Knochenkon¬ taktbereiches 20 entspricht. Dort sind über die gesamte Kontaktfläche regelmäßig angeordnete Waben gebildet, die Muldentiefen von etwa 0,2 mm ausbilden (allerdings ist die Erfindung nicht auf diese spezielle Art der Strukturierung des Knochenkontakt- bzw. Verlängerungsbereiches beschränkt; jede übliche andere Strukturierung dieser Bereiche oder aber eine i.w. glatte Außenform ist alternativ möglich) .

Auch ist die Form des Verlängerungsabschnitts 18 gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf einen Zylinder beschränkt. Auch andere, in mechanisch und/oder medizinisch geeigneter Weise Halt und Stabilität verbessernde Verlängerungen wären denkbar -- etwa mit sich endseitig verjüngender Kontur und/oder mit vieleckigem, z.B. polygonalem, Querschnitt.

Je nach Ausbildung des jeweiligen Kieferabschnittes kann es zudem sinnvoll sein, den Verlängerungsabschnitt 18 nicht axial, bezogen auf eine Längsachse des Implantats bzw. der extrahierten Zahnwurzel, auszubilden; vielmehr wird der Verlängerungsabschnitt 18 um einen vorbestimmten Winkel, in Abhängigkeit beispielsweise von anatomischen Gegebenheiten, um einen leichten Winkel abgewinkelt (diese Maßnahme könnte beispielsweise notwendig sein, um eine Perforation der buk- kalen Alveolenwand zu vermeiden) .

Zum sicheren Einsetzen des erfindungsgemäßen Implantats, und insbesondere zum Führen des die zusätzliche, bodensei- tige Vertiefung im Kieferknochen ausbildenden Bohrers ist eine Bohrschablone erforderlich, die zudem eine maximale Bohrtiefe des Bohrers an das Verlängerungsmaß b des Verlän¬ gerungsabschnitts 18 anpaßt. Aufbau und Herstellung dieser Bohrschablone werden im weiteren beschrieben.

Wie in Fig. 3 gezeigt, wird als vorbereitende Maßnahme die extrahierte Zahnwurzel 30 im Bereich der apikalen Wurzel¬ spitze angebohrt und mit einem Gewinde versehen, in welche eine in das Gewinde einschraubbare Verlängerungsachse 32 eingesetzt und durch Verkleben gesichert wird. Die Verlän¬ gerungsachse 32 ist bereits auf das gewünschte Verlänge- rungsmaß abgelängt und weist ggf. den vorgesehenen, leich¬ ten Winkel bezogen auf die Wurzellängsachse auf. (Neben ih¬ rer Verwendung für das Herstellen der Bohrschablone wird die in Fig. 3 gezeigte Anordnung aus Zahnwurzel 30 und Ver¬ längerung 32 auch als Vorlage zum Fertigen des Implantats selbst benötigt: In bekannter Weise wird die Anordnung mit Laserabtastlack bestrichen und durch Einscannen dreidimen¬ sional abgetastet und vermessen. Mit den so gewonnenen Da¬ ten ist dann das Herstellen des Implantats aus geeignetem Material -- ggf. mit vorgewähltem Über- oder Untermaß -- möglich) .

In einem weiteren Verfahrensschritt zur Schablonenherstel¬ lung wird nun mittels einer (Silikon-) Abformmasse eine Ab- formung von der durch das Verlängerungsstück 32 verlänger¬ ten Zahnwurzel 30 hergestellt und die Wurzel samt Verlänge- rungsachse aus der Abformung entfernt.

Dann wird an deren Stelle eine -- in den Fig. nicht ge¬ zeigte -- Zentrierachse plaziert, über welche eine in der Fig. 4 gezeigte Titanhülse 34 geschoben wird, die endseitig bis zum apikalen Wurzelende der Wurzelabformung geführt wird. Der Zwischenraum zwischen Titanhülse 34 und Wurzelab- formung wird daraufhin mit einer Füllmasse, bevorzugt Auto¬ polymerisat, aufgefüllt, so daß nach dem Aushärten eine an der Titanhülse 34 sitzende Zahnwurzelnachbildung 36 aus dem gehärteten Füllstoff sitzt. Wie in der Fig. 4 gezeigt, weist die Titanhülse 34 zum besseren Haften des Polymeri¬ sats eine im unteren Mantelbereich vorgesehene Strukturie¬ rung auf .

Aufgabe der Titanhülse ist es, den zum Bohren der bodensei- tigen Alveolenverlängerung im Kiefer benutzten Bohrer zu führen und in seiner maximalen Bohrtiefe zu begrenzen. Da für diesen Zweck, wie in Fig. 6 gezeigt, Bohrer 40 benutzt werden, deren Bohrtiefe genormt und durch einen wellenan- satzförmigen Anschlag 42 im Zusammenwirken mit der Titan¬ hülse 34 begrenzt ist, ist es notwendig, die Titanhülse 34 des in Fig. 4 gezeigten Bohrschablonen-Rohlings auf eine geeignete Länge abzulängen, die dem einzusetzenden Bohrer 40 eine Bohrtiefenbegrenzung bei einer maximalen Bohr- bzw. Eindringtiefe bietet, welche der Länge b des Verlängerungs- abschnittes 18 entspricht.

Zu diesem Zweck wird die in Fig. 5 gezeigte Meßlehre 44 be¬ nutzt. Die Meßlehre 44 weist einen langgestreckten, i.w. zylindrischen Schaft 46 auf, der in die Titanhülse 34 ein- und durch die Bohrschablone (in der Fig. 5 im eingesetzten Zustand in die Abformung 48 gezeigt) hindurchführbar ist, bis der Schaft 46 endseitig auf den Boden der Verlängerung

(gebildet durch die Verlängerungsachse 32 der Fig. 3) auf¬ sitzt. Da die Meßlehre 44 mit einem Makierelement 50 den Abmessungen des zu verwendenden, genormten Bohrers 40 ent¬ spricht, kann bei vollständig eingeführtem Schaft 44 an der Außenwand der Titanhülse 34 mit Hilfe des Makierelements 50 die Stelle abgetragen werden, an welcher die Titanhülse 34 zum Fertigstellen der Bohrschablone abzulängen ist.

Fig. 6 verdeutlicht dann schematisch die Hülse 34 im ent- sprechend verkürzten Zustand und bei bis zum Anschlag ein¬ geführten Bohrer 40, so daß dessen Bohrkopf 52 vollständig in die Abformung der Verlängerungsachse eingreift.

Aus den Fig. 5 und 6 ist zudem die leicht abgewinkelte An- Ordnung der Verlängerung (bzw. der Meßlehre und des Boh¬ rers) bezogen auf die senkrechte Mittenachse der Zahnwurzel zu erkennen.

Beim Einsetzen durch den Zahnarzt benutzt dieser nun die erfindungsgemäß hergestellte, abgelängte Bohrschablone, die unmittelbar vor dem Implantieren gereinigt und sterilisiert in die Alveole eingesetzt wird. Das Bohren erfolgt dann be¬ vorzugt zweistufig mit Vor- und Hauptfräse bis zum durch den Wellenansatz 42 bzw. den oberen Rand der Titanhülse 34 gebildeten Anschlag.

Daraufhin ist dann das Einsetzen des vorstehend beschriebe¬ nen, erfindungsgemäßen Implantats mit dem endseitigen Ver¬ längerungsabschnitt 18 möglich, wobei es auch von der vor- liegenden Erfindung mitumfaßt ist, den Knochenkontaktbe¬ reich 20 und/oder den Verlängerungabschnitt 18 mit einem vorbestimmten Übermaß oder Untermaß bezogen auf die Alveole 16 bzw. deren bodenseitige Bohrung zu versehen, um Halt und Festigkeit des Implantats im Kieferknochen zu beeinflußen.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die Verlängerung 18 in ihrem Durchmesser verringert, wobei besonders bevorzugt eine Durchmesserkorrektur von minus 0,2 mm durchgeführt wird.

Auch ist es gemäß einer Weiterbildung vorteilhaft, das api- kale Ende der Verlängerung 18 leicht abzurunden, da der Bo¬ den der durch den Bohrkopf 22 hergestellten Bohrung nicht rechtwinkelig, sondern leicht konisch ist.