TECHNISCH ES GEBIET

Die Erfindung betrifft ein mindestens zweiteiliges Zahnersatzsystem aus Zirkondioxid mit einem ersten und einem zweiten zahnprothetischen Versorgungsteil, wobei die Eckradien dieser Versorgungsteile sehr kleine Eckradien aufweisen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung dieser Versorgungsteile.

STAND DER TECH NIK

Aus dem Stand der Technik sind drei Bearbeitungstechniken für Zirkondioxid im Bereich Herstellung von Zahnersatzsystemen bekannt. Um das Implantat und die dazugehörigen Teile wie Abutments, Schrauben und Stifte in die geometrisch gewünschte Form zu bringen, erfolgt eine Hartbearbeitung des bereits gesinterten Grundkörpers durch Diamantschleifen.

Eine zweite Methode um den Zirkondioxidkörper in Form zu bringen, ist seine Bearbei- tung als Grünkörper vor der Sinterung, was aufgrund der geringeren Härte des Materials einfacher ist. Es konnte jedoch festgestellt werden, dass es bei der nachfolgenden Sinterung zu einem Verzug des Zirkondioxids kommt und die geforderten Fertigungstoleranzen nicht mehr eingehalten werden konnten. Dies bedingt eine Nachbearbeitung des gesinterten Bauteils um die geforderten engen Fertigungstoleranzen realisieren zu kön- nen . Vergleichbares gilt beim dritten, nach dem Stand der Technik, bekannten Verfahren einer Spritzgusstechnik, bei welcher nach dem Aushärten ein weiterer Bearbeitungsschritt, beispielsweise durch Schleifen erforderlich ist, um die notwendige Präzision in der Fertigung überhaupt erreichen zu können. Die von der Anmelderin bisher realisierten Zahnimplantate und Abutments sind aus Zir- kondioxid (hochfest, heiss-isostatisch gepresst und mit Yttrium dotiert) und weisen durch eine Hartbearbeitung des bereits gesinterten Zirkondioxid mittels Schleifen, Eckradien von mindestens 0.25 mm auf.

Bedingt durch die Anatomie des menschlichen Gebisses, hat ein Implantat im Durch- schnitt einen Gesamtdurchmesser von 3 bis 6 mm, sodass mit den derzeit geschliffenen Eckradien ein Materialverlust zwischen 0.4 bis 0.6 mm bezogen auf den Durchmesser resultiert. Weitere Nachteile der Schleiftechnik bestehen bei der Gestaltung der Innenbohrung des Implantats. Derzeit besteht beispielsweise nur die Möglichkeit einen innenliegenden Dreikant im Implantat mit einem Eckradius von 0.4 mm zu schleifen, die Reali- sierung von kleineren Radien gestaltet sich als wirtschaftlich schwer umsetzbar.

Ein Grund für die Einschränkungen bei der Schleiftechnik ist, dass Schleifkörner an Eckradien präferentiell ausbrechen. Je schärfer, sprich je kleiner ein Eckradius ausgestaltet werden soll, desto schneller kommt es zum Ausbruch der Körner. Werkzeuge mit Radien unter 0.2 mm weisen daher einen so hohen Verschleiss auf, dass eine wirtschaftliche und masshaltige Fertigung kaum möglich ist.

Seit langem besteht daher das Bedürfnis, die Designfreiheit bei der Konstruktion von Keramikimplantaten zu erhöhen. Es besteht insbesondere das Erfordernis, die Eckradien der Implantate und Abutments klein auszuführen um das Rotationsspiel, welches zwischen diesen beiden Teilen auftritt, zu verringern um dadurch die Positionsstabilität des Abutments im Implantat zu verbessern. Bei den bisher hergestellten Zahnersatzsystemen konnte im Durchschnitt ein Rota- tionsspiel von etwa 5° zwischen Abutment und Implantat festgestellt werden, welches bei Reduktion der Eckradien entsprechend minimiert werden kann.

Neben den drei vorgängig erwähnten Verfahren zur Herstellung von Zahnersatzsystemen ist zur Feinbearbeitung von Keramik die Laserabtragung bekannt. In der Dentaltechnik kommt dieses Verfahren bei der computerunterstützten Herstellung von Zahnkronen zum Einsatz.

In der EP 1 35261 9A1 wird ein solches Verfahren beschrieben, bei welchem ein Ultrakurzpulslaser vorgeschlagen wird um möglichst naturgetreu die Form des Zahnes nach zu bilden. Der offenbarte Prozess wird zweistufig ausgeführt. In einem ersten Schritt erfolgt die„grobe Bearbeitung" durch Schneiden, wobei die Oberflächengestaltung und Geome- trie des Keramikrohlings an die herzustellende Oberfläche des Zahnersatzes angenähert wird. Im zweiten Schritt wird durch eine erodierende Arbeitsweise der Rest der Oberfläche vergast. Beide Prozessschritte, jener des Schneidens und jener des Erodierens werden durch unterschiedliche Betriebsweisen des Lasers ausgeführt.

DARSTELLU NG DER ERFI N DU NG Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Zahnersatzsystem aus Zirkondioxid zur Verfügung zu stellen, welches die Nachteile von bekannten Zahnersatzsystemen nicht aufweist. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Zahnersatzsystemen zur Verfügung zu stellen mit welchem möglichst kleine Eckradien, vorzugsweise kleiner als 0. 1 5 mm, vorzugsweise kleiner 0. 1 0 mm realisiert werden können.

Durch die vorliegende Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist, wird eine neue Lösung für das vorgenannte Problem und die daraus abgeleitete Aufgaben angegeben.

Ist im Folgenden von einem Zahnersatzsystem die Rede, sind darunter folgende Teile zu verstehen: ein erstes und ein zweites zahnprothetisches Versorgungsteil, wobei es sich beim ersten zahnprothetischen Versorgungsteil um ein Teil handelt, welches im Knochen verankert wird, beispielsweise ein Implantat. Beim zweiten zahnprothetischen Versorgungsteil, handelt es sich um ein Teil, welches mit dem ersten zahnprothetischen Teil verbunden wird.

Darunter fallen: Abutments, Heilkappen, Abdruckpfosten und Gingivaformer. Des weiteren fallen darunter Schrauben und Stifte welche dazu eingerichtet sind, die Teile der defi- nitiver oder der provisorischen Versorgung mit dem Implantat direkt zu verbinden. Das Implantat und die damit verbundenen Teile, insbesondere das Abutment sind aus hochfestem, heiss-isostatisch gepresstem mit Yttrium dotierten Zirkondioxid gefertigt.

Ist im Zusammenhang mit dem Verfahren zur Herstellung, insbesondere der kleinen Eckradien von einem Grundkörper die Rede, so ist darunter ein Rohling aus bereits gesinter- tem Zirkondioxid zu verstehen, welcher durch Bearbeiten mittels eines Bohrers oder Fräsers aus Volldiamant und/oder mittels Ultrakurzpulslasers die gewünschte Ausbildung der Eckradien erfährt. Unter den Eckradien angeordnet am ersten zahnprothetischen Versorgungsteil, sind jene Radien zu verstehen welche mit Eckradien angeordnet am zweiten zahnprothetischen Versorgungsteil korrespondieren, d.h. zusammenwirken bzw. einander berühren.

Unter einem Bohrwerkzeug oder Fräswerkzeug aus Volldiamant sind Werkzeuge zu ver- stehen, welche aus einem polykristallinen Diamant ( PKD) , einem durch chemische Gas- phasenabscheidung hergestellten Diamant (CVD) oder einem monokristalinem Diamant ( M KD) bestehen. Unter einem mittels chemischer Gasphasenabscheidung hergestellter Diamant, ist ein Volldiamant und kein Werkzeug zu verstehen, welches lediglich durch das CVD-Verfahren mittels Diamant beschichtet wurde. In einer weiteren zum Volldiamant alternativen Ausführungsform für das Bohr-, und Fräswerkzeug, besteht dieses aus kubischem Bornitrid (CBN ) .

Unter einem Ultrakurzpulslaser ist ein Laser zu verstehen, welcher ein gepulstes Laserlicht mit Pulsdauer im Bereich von Pikosekunden oder kürzer aussendet. Es handelt sich um einen Pikosekundenlaser. Das Ausgangsmaterial in welches die Eckradien eingebracht werden, ist Zirkondioxid im bereits gesinterten Zustand. Es handelt sich nicht um einen Grünkörper der bearbeitet und erst im Anschluss einem Sinterungsprozess unterzogen wird. Beim verwendeten Material handelt es sich um Yttrium-stabilisierte TZP („tetragonal zirconia polycrystal") , TZP-A (Yttriumoxid teilstabilisiertes Zirkonoxid ) und ATZ (Alumniumoxidverstärktes Zir- konoxid) mit einer Mohs'schen Härte von ca. 8.

Der Unterschied zwischen dem bisher angewendeten Schleifen zum in der vorliegenden Erfindung umgesetzten Fräsens bzw. Bohrens ist, dass gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren eine spanabhebende Bearbeitung des Grundkörpers aus gesintertem, hartem Zirkondioxid erfolgt. Dadurch lassen sich sehr zeitaufwendige Bearbeitungsverfahren, wie zum Beispiel ein Schleifen eines konkav ausgebildeten Eckradius in einer Aufnahmeöffnung eines Implantats, vermeiden. Die Bearbeitung der gesinterten Zirkondioxidkera- mik unterliegt dann nicht mehr den Einschränkungen der Schleiftechnik sondern richtet sich nach der Metallbearbeitung. Der für das Fräsen eingesetzte Fräskopf bzw. der für das Bohren eingesetzte Bohrkopf weist einen Durchmesser von 0.5 - 5 mm auf und ist aus Volldiamant, vorzugsweise einem polykristallinen Diamant gefertigt. Der Fräskopf bzw. der Bohrkopf weist verglichen mit einem Schleifwerkzeug eine Oberflächengeometrie auf, welche eine spanabhebende Bearbeitung der Zirkondioxidkeramik ermöglicht. Die Oberflächengeometrie ist dabei so ausgestaltet, dass kleine Eckradien, unter 0. 1 5 mm, vorzugsweise kleiner 0.1 0 mm an den Grundkörpern realisiert werden können.

Vorteilhaft an den sehr kleinen Eckradien ist, dass beispielsweise bei der Ausgestaltung einer Innenbohrung des Implantats grössere Wandstärken erhalten bleiben, als dies bei geschliffenen Eckradien der Fall ist, sodass die mechanische Stabilität des Implantats erhöht wird. Vergleichbares gilt für die Ausgestaltung eines Abutmentstamms.

Ein weiterer Vorteil ist die Erhöhung der Designfreiheit bei der Ausgestaltung der zahn- prothetischen Versorgungsteile. Dies resultiert weiter in höherer mechanischer Festigkeit aufgrund eines geringeren Materialabtrags. Eine verbesserte Handhabung bei der Positionierung der Versorgungsteile, erhöhte chirurgische Freiheit, erhöhte Freiheit bei der prothetischen Versorgung und damit einhergehend bessere ästhetische Resultate.

Ein Vorteil des Einsatzes eines Ultrakurzpulslasers ist die berührungsfreie Bearbeitung des Grundkörpers aus Zirkondioxids. Verglichen zu einer Bearbeitung mittels Schleifen, resultiert kein Verschleiss des Bearbeitungswerkzeugs. Dies garantiert eine hohe Dimensionsstabilität und eine damit einhergehende präzise Fertigung der Teile des Zahnersatzsy- stems. Vergleichbares gilt für den Einsatz des Fräsers bzw. Bohrers aus Volldiamant. Der geringe Verschleiss dieser Werkzeuge während der Bearbeitung, ermöglicht eine exakte Herstellung der erwünschten Geometrie.

Ein weiterer Vorteil ist die hohe Dimensionsstabilität durch berührungsfreie Bearbeitung im Falle des Lasers (daher kein Verschleiss) und, im Falle des Fräsens, den extrem geringen Verschleiss des Volldiamants.

Das erfindungsgemässe Zahnersatzsystem umfasst mindestens ein erstes und ein zweites zahnprothetisches Versorgungsteil aus Zirkondioxid (Zr0 ₂ ) . Beide Versorgungsteile weisen je Eckradien auf, wobei diese Eckradien miteinander korrespondieren, in dem das erste Versorgungsteil in einer Wirkverbindung mit dem zweiten Versorgungsteil steht. Mindestens einer der Eckradien des ersten zahnprothetischen Versorgungsteils und/oder des zweiten zahnprothetischen Versorgungsteils weisen einen Wert von kleiner als 0. 1 5 , vorzugsweise kleiner 0. 1 mm auf, wobei die Erstellung des mindestens einen Eckradius durch Abtragen mittels eines Laserverfahrens und/oder durch eine Bearbeitung mittels eines Bohrwerkzeugs und/oder Fräswerkzeugs aus Volldiamant oder kubischem Bornitrid erfolgt.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der mindestens eine Eckradius einen Wert zwischen 0.05 mm und 0. 1 mm auf.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Zahnersatzsystems handelt es sich bei mindestens einem Eckradius des ersten und/oder des zweiten zahnprothetischen Versorgungsteils um einen Eckradius mit einer konkaven Geometrie. In einer weiteren Ausführungsform weist mindestens ein Eckradius des ersten und/oder des zweiten zahnprothetischen Versorgungsteils eine um 45° zu einer horizontalen Ebene abgeschrägte Form auf.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung handelt es sich beim ersten zahnpro- thetischen Teil um ein Implantat und die Eckradien des Implantats korrespondieren mit den Eckradien des mindestens zweiten zahnprothetischen Versorgungsteils, einem Abutment.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Eckradien des Implantats durch Innenwände einer Aufnahmeöffnung des Implantats gebildet und die Eckradien des Abutments sind an einem Abutmentstamm angeordnet.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bilden die Innenwände einen Schlüsselangriff. Der Abutmentstamm weist Positionierungselemente auf, wobei die Eckradien des Schlüsselangriffs und die Eckradien der Positionierungselemente korrespondieren und der Schlüsselangriff mit den Positionierungselementen eine formschlüssige Wirkverbin- dung bildet, sodass das Abutment im Implantat drehstabil positionierbar ist. Als Schlüsselangriff ist jener Teil der Aufnahmeöffnung des Implantats zu verstehen, welcher mit Positionierungselementen, angeordnet am Abutmentstamm, beispielsweise ausgebildet als Vorsprünge zusammenwirkt, um auf diese Weise das Abutment zum Implantat auszurichten. Bei den Eckradien angeordnet im Schlüsselangriff und bei den Eckradien ange- ordnet an den Positionierungselementen spricht man von Indexierungsradien. In einer Ausführungsform ist der Schlüsselangriff an einem distalen Ende der Aufnahmeöffnung des Implantats angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bilden die Innenwände der Aufnahmeöffnung eine Hinterschneidung und der Abutmentstamm weist Fixierungselemente auf. Die Eckradien der Hinterschneidung und die Eckradien der Fixierungselemente korrespondieren. Die Hinterschneidung bildet mit den Fixierungselementen eine formschlüssige Wirkverbindung, sodass das Abutment im Implantat in einer axialen Richtung fixierbar ist. Bei den Eckradien angeordnet an der Hinterschneidung und angeordnet an den Fixierungselementen spricht man von Einstichradien. Unter einer Hinterschneidung ist im vorliegenden Zusammenhang, ein Teil der Aufnahmeöffnung des Implantats zu verstehen, welcher proximal zum Schlüsselangriff angeordnet ist. In die Hinterschneidung greift mindestens ein Fixierungselement, angeordnet am Abutmentstamm ein. Das mindestens eine Fixierungselement ist am Abutmentstamm proximal zu den Positionierungselementen angeordnet. Ist das Abutment mit dem Implantat verbunden, greift das Fixierungselement in die Hinterschneidung ein und das Abutment ist in Richtung einer vertikalen Achse fixiert. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bilden die Innenwände der Aufnahmeöffnung mindestens eine Passzylinderöffnung und der Abutmentstamm weist einen Passzylinder auf. Die Eckradien der Passzylinderöffnung und des Passzylinders korrespondieren und Passzylinder und Passzylinderöffnung bilden eine formschlüssige Wirkverbindung, sodass zwischen den beiden Passzylindern ein Passsitz resultiert. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Aufnahmeöffnung des Implantats einen in distaler Richtung gelegenen umlaufenden Rand mit einem Eckradius auf.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verläuft ein Eckradius umlaufend am Übergang zwischen dem Abutmentkopf und dem Abutmentstamm. In einem erfindungsgemässen Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemässen Zahnersatzsystems erfolgt die Formgebung des Grundkörpers der zahnprothetischen Versorgungsteile, insbesondere die der Eckradien mit einem Bohrer und/oder Fräser aus Volldiamant oder kubischem Bohrnitrid. In einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemässen Verfahrens erfolgt die Formgebung der Grundkörper der zahnprothetischen Versorgungsteile, insbesondere die Ausbildung der gewünschten Eckradien durch Abtragung des Zirkondioxids mittels Ultrakurzpulslaser.

In einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemässen Verfahrens erfolgt die Erstellung der Eckradien des Schlüsselangriffs des Implantats und die der Eckradien der Positionierungselemente des Abutments, durch Abtragung des Zirkondioxids mittels Ultrakurzpulslaser.

In einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemässen Verfahrens erfolgt die Bearbeitung der Grundkörper der zahnprothetischen Versorgungsteile durch Bohren und/oder Fräsen mit einem Volldiamantwerkzeug und in einem weiteren Verfahrensschritt durch Abtragung mittels eines Ultrakurzpulslasers.

In einer Ausführungsvariante des erfindungsgemässen Verfahrens, kommt beim Fräsen ein Fräskopf mit einem Werkzeugdurchmesser von 0.5 mm bis 5 mm zum Einsatz oder ein Scheibenfräser mit einem Werkzeugdurchmesser von 5 mm bis 20 mm. In einer erfindungsgemässen Ausführungsvariante zur Herstellung eines Zahnersatzsystems werden bei einem umsäumenden oder seitlichen Fräsen, vorzugsweise bei der Erstellung der Eckradien des zweiten zahnprothetischen Versorgungsteils, beim Heranzie- hen eines Fräskopfs mit einem Werkzeugdurchmesser von 0.5- 1 .5 mm, < = 1 5 % des Werkzeugdurchmessers seitlich zugestellt.

In einer alternativen Ausführungsvariante des erfindungsgemässen Verfahrens wird ein Fräskopf mit einem Werkzeugdurchmesser von 1 .5-5 mm herangezogen und <= 1 0% , vorzugsweise < = 7.5 % des Werkzeugdurchmessers seitlich zugestellt.

In einer weiteren alternativen Ausführungsvariante wird ein Scheibenfräser mit einem Werkzeugdurchmesser von 5-20 mm herangezogen und < = 1 0%, vorzugsweise < = 5 % des Werkzeugdurchmessers seitlich zugestellt.

Beim umsäumenden oder seitlichen Fräsen beträgt in einer Tiefe die Zustellung zwischen 50 und 1 50% des Werkzeugdurchmessers.

In einer weiteren erfindungsgemässen Ausführungsvariante des Verfahrens werden bei einem Nutenfräsen, vorzugsweise bei der Erstellung der Eckradien des ersten zahnpro- thetischen Versorgungsteils, ein Fräskopf mit einem Werkzeugdurchmesser von 0.5- 1 .5 mm herangezogen und eine Eingriffstiefe von <= 1 5 % des Werkzeugdurchmessers zu- gestellt.

Als alternative Variante wird ein Fräskopfs mit einem Werkzeugdurchmesser von 1 .5- 5 mm herangezogen und eine Eingriffstiefe von < = 1 0%, vorzugsweise < = 7.5% des Werkzeugdurchmessers zugestellt.

Als weitere Alternative wird ein Scheibenfräsers mit einem Werkzeugdurchmesser von 5- 20 mm herangezogen und eine Eingriffstiefe von < = 1 0%, vorzugsweise <= 5 % des Werkzeugdurchmessers zugestellt. Beim Nutenfräsen beträgt in einer Tiefe die Zustellung zwischen 50 und 1 50% des Werkzeugdurchmessers.

In einer Ausführungsvariante des erfindungsgemässen Verfahrens wird beim Fräsen eine Schnittgeschwindigkeit mehr als 1 00 m/min, vorzugsweise zwischen 1 0 - 1 00 m/min , besonders bevorzugt zwischen 25-50 m/min gewählt. Der Vorschub beträgt zwischen 400- 1 200 mm/min, vorzugsweise zwischen 600-800 mm/min oder vorzugsweise 1 00-600 mm/min, besonders bevorzugt zwischen 200-400 mm/min. Beim Bohren wird eine Schnittgeschwindigkeit von 1 0- 1 00 m/min, vorzugsweise 25-50 m/min gewählt. Der Vorschub beträgt zwischen 5-75 mm/min, vorzugsweise zwischen 1 0-20 mm/min. Optional erfolgt das Bohren mit Entspänen, sodass eine erhöhte Wärmeentwicklung vermieden wird.

Das erfindungsgemässe Zahnersatzsystem wird erhalten durch die vorgängig beschriebenen Ausführungsvarianten des erfindungsgemässen Verfahrens.

KU RZE ERLÄUTERUNG ZU DEN FIG UREN Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 drei verschiedene schematische Ansichten, eine Ansicht von oben (a ) in die

Aufnahmeöffnung eine Implantats, eine Schnittdarstellung (b) der Aufnahmeöffnung, eine perspektivische Ansicht (c) , wobei in allen drei Ansichten nur ein Teil des Implantats dargestellt ist, so ist beispielsweise ein Aussengewinde mit welchem das Implantat im Knochen fixiert wird nicht gezeigt, Fig. 2 zwei verschiedene schematische Perspektiven einer gefrästen Ausführungsform eines Abutments in einer teilweisen Darstellung, unter (a) eine Seitenansicht und unter (b) eine Schnittdarstellung durch das Abutment im Bereich A-A des Abutmentstamms, Fig. 3 unter (a) eine weitere schematische Seitenansicht des Abutments in der gefrästen Ausführungsform gemäss Fig. 2 in einer teilweisen Darstellung sowie eine Ansicht von unten auf den Abutmentstamm und Teile des Abutment- kopfes, und unter (b) eine Seitenansicht auf ein Abutment gemäss dem Stand der Technik in einer geschliffenen Ausführungsform, sowie eine Ansicht von unten auf den Abutmentstamm und Teile eines Abutmentkopfes, wobei Sperrflächen angeordnet am Abutmentstamm schraffiert dargestellt sind,

Fig.4 ein weiteres Vergleichsbeispiel für eine aus dem Stand der Technik bekannte, geschliffene Ausführungsform eines Abutments in einer schematischen An- sieht von unten auf einen Querschnitt eines Abutmentstamm und Teile des

Abutmentkopfes.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Die Herstellung des erfindungsgemässen Zahnersatzsystems, insbesondere die Bearbeitung der Eckradien erfolgt mit Hilfe eines Ultrakurzpulslasers. In einer bevorzugten Aus- führungsvariante des erfindungsgemässen Verfahrens beträgt die Pulsdauer des Ultrakurzpulslasers 1 0 ps [Pikosekunden]. Der verwendete Laser weist 1 0 Watt Durchschnittsleistung, eine Pulsfrequenz von 50 kHz - 8.2 MHz und eine Wellenlänge von 1 064 nm [Nanometer] auf. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante beträgt die Laser- leistung 8 Watt, die Pulsfrequenz 1 00 kHz. Eine beispielhafte Scangeschwindigkeit des Lasers liegt bei 1 00 mm/s.

In einer weiteren Ausführungsvariante erfolgt die Herstellung des erfindungsgemässen Zahnersatzsystems mit Hilfe eines Volldiamant-Fräsers und/oder Bohrers, welcher in eine herkömmliche CNC-Fräsmaschine eingespannt wird. In einer beispielhaften Ausführungsvariante erfolgt das Bohren mit 20 Schnittmeter (m/min ) mit 2 mm/min Vorschub. Der eingesetzte Bohrer weist beispielsweise einen Durchmesser von 1 .8 mm und eine Länge von 6 mm auf. In einer beispielhaften Ausführungsvariante erfolgt das Fräsen mit 20 Schnittmetern ( m/min) und mit 200 mm/min Vorschub. Der eingesetzte Fräser weist beispielsweise einen Durchmesser von 1 .8 mm und eine Länge von 3 mm auf.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante sind die Bearbeitung mit Hilfe eines Uitrakurz- pulslasers und die Bearbeitung mit Hilfe des Volldiamant-Fräsers/Bohrers kombiniert.

In Figur 1 (a ) , (b) und (c) sind drei verschiedene Perspektiven einer Ausführungsform eines Implantats 1 aus Zirkondioxid (Zr0 ₂ ) schematisch dargestellt. Die Darstellung zeigt nur einen Teil des Implantats, insbesondere eine exemplarische Ausführungsform der Innengeometrie. Ein Aussengewinde, welches in der Regel Implantate zur Befestigung im Kieferknochen aufweisen, ist in Figur 1 nicht gezeigt.

Das teilweise gezeigte Implantat 1 , insbesondere dessen Innengeometrie, wurde durch Fräsen mit einem Volldiamantwerkzeug und/oder durch Laserabtragung mit Hilfe eines Ultrakurzpulslasers hergestellt. Die Aufnahmeöffnung 1 1 des Implantats weist Eckradien R 1 , R 1 1 , R2, R22 und R3 auf, welche durch die Innenwände der Aufnahmeöffnung gebildet werden. In der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform bilden die Innenwände einen Schlüsselangriff 1 3 , zwei passzylindrische Aufnahmeöffnungen 1 4, 1 4' und eine Hinterschneidung 1 5. Die Eckradien R 1 sind am Schlüsselangriff 1 3 , die Eckradien R2 und R22 an den Passzylindern und die Eckradien R3 an der Hinterschneidung angeordnet. Der Schlüsselangriff 1 3 dient dazu ein Abutment (in Figur 1 (a) - (c) nicht gezeigt) drehstabil zu positionieren. In der in Figur 1 (a) , ( b) und(c) dargestellten Ausführungsform ist der Schlüsselangriff 1 3 am distalen Ende des Implantats 1 angeordnet, wobei dieser vorzugsweise durch drei Eingriffsbereiche 1 30, 1 30' und 1 30" gebildet wird. Die Eckradien R 1 und R 1 1 sind an den Eingriffsbereichen 1 30, 1 30' und 1 30" des Schlüsselangriffs angeordnet. Die Eckradien R2, R22 und R3 liegen, in einer axialen Richtung (Achse A) gesehen, proximal zu den Eckradien R 1 und R 1 1 . Bei den Eckradien R 1 und R 1 1 handelt es sich um sogenannte Indexierungsradien. Wird ein Abutment (in Fig.1 nicht gezeigt) mit dem Implantat 1 verbunden, korrespondieren diese Indexierungsradien mit weiteren Indexierungsradien angeordnet an Positionierungselementen eines Abutmentstamms. Die Eingriffsbereiche 1 30, 1 30' und 1 30" bilden mit den Positionierungselementen des Abutmentstamms eine formschlüssige Wirkverbindung (siehe Fig. 2, Radien R 1 3 , R 1 2 ) , sodass das Abutment im Implantat drehstabil positionierbar ist. Verglichen mit Implantaten und Abutments welche durch Schleifen bearbeitet wurden, resultiert nahezu kein Rotationsspiel zwischen diesen beiden Teilen. Die Eckradien R2, R22 sind an den passzylindrischen Aufnahmeöffnungen 1 4, 1 4' angeordnet und korrespondieren mit weiteren Eckradien angeordnet an einem Abutmentstamms ( in Fig . 1 nicht gezeigt) . Zwischen den passzylindrischen Aufnahmeöffnungen 1 4, 1 4' und den korrespondierenden Passzylindern am Abutmentstamm resultiert ein Passsitz. Bei den Eckradien R2 und R22 spricht man von sogenannten Sacklochradien. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist in proximaler Richtung zum Schlüsselangriff 1 3 und zur passzylindrischen Aufnahmeöffnung 1 4 gesehen, eine Hinterschneidung 1 5 angeordnet, welche Eckradien R3 aufweist. Bei den Eckradien R3 spricht man von sogenannten Einstichradien. Wird ein Abutment (in Fig. 1 nicht gezeigt) mit dem Implantat verbunden, korrespondieren die Einstichradien mit Eckradien angeordnet an Fixierungselementen des Abutmentstamms. Die Hinterschneidung 15 und das Fixierungselement bilden eine formschlüssige Wirkver ^¬ bindung, sodass das Abutment im Implantat in einer axialen Richtung fixiert ist.

In der bevorzugten Ausführungsform gemäss Figur 1 (a)-(c) sind die Eckradien R1 , R11 , R2, R22 sowie R3 kleiner/gleich 0.15 mm, vorzugsweise kleiner/gleich 0.1 mm, beson- ders bevorzugt kleiner/gleich 0.05 mm.

Fig.2 (a), (b) zeigen schematisch eine Ausführungsform eines Abutments 2 aus Zirkon- dioxid in einer teilweisen Darstellung, welches mit der Aufnahmeöffnung des Implantat 1 , aus Fig. 1 (a)-(c) verbindbar ist. Es handelt sich um eine teilweise Darstellung des Abut ^¬ ments. Gezeigt ist lediglich der Kopf des Abutments 21 und Teile des Abutmentstamms 22 mit den Positionierungselementen 23, 23', 23'. Nicht gezeigt werden die am Abut- mentstamm ebenfalls angeordneten Fixierungselemente und weitere Teile des Abutmentstamms, welche als Passzylinder ausgebildet sind. Die Positionierungselemente weisen Eckradien R 12 und R 13 auf .

Die Eckradien R1 und R11, angeordnet an den Eingriffsbereichen 130, 130', 130" des Schlüsselangriffs 13, korrespondieren mit den Eckradien R12 und R13 der Positionierungselemente. Die Eingriffsbereiche 130, 130', 130" des Schlüsselangriffs 13 und die Positionierungselemente 23, 23', 23" des Abutmentstamms bilden eine formschlüssige Wirkverbindung, sodass das Abutment 2 im Implantat 1 drehstabil positionierbar ist (in Fig.2 nicht sichtbar). Die Eckradien R1, R11, R12 und R13 sind kleiner/gleich 0.15 mm, vorzugsweise kleiner/gleich 0.10 mm, besonders bevorzugt kleiner 0.05 mm Des weiteren weist der Abutmentstamm 22 eine Öffnung 24, beispielsweise zur Aufnahme einer Schraube auf. Das Abutment, insbesondere dessen Abutmentstamm 22 wurde durch ein Fräswerkzeug aus Volldiamant und/oder durch eine Laserabtragung mit Hilfe eines Ultrakurzpulslasers hergestellt.

Fig. 3(a) zeigt das Abutment 2 aus Fig. 2 in einer weiteren Seitenansicht und einer weite- ren Ansicht von unten auf den Abutmentstamm 22 und den Kopf des Abutments 21 . Verglichen mit der Darstellung aus der Fig. 2 ist in der Perspektive der Fig. 3 (a) eine Sperrfläche 25 (schraffiert dargestellt), angeordnet an einem der drei Positionierungselemente 23, 23 ', 23" sichtbar.

Fig. 3 (b) zeigt eine vergleichbare Perspektive auf ein Abutment wie Fig. 3(a) jedoch mit dem Unterschied, dass das Abutment durch Schleifen des Zirkondioxidkörpers auf die gewünschte Form gebracht wurde. Die daraus resultierende Geometrie des Abutments ist aus dem Stand der Technik bekannt. Dargestellt ist in der Seitenansicht das Abutment 3 mit einem Abutmentkopf 31 und einem Abutmentstamm 33. Ebenfalls sichtbar ist eine Sperrfläche 35 (schraffiert dargestellt) angeordnet an diesen Positionierungselementen 32, 32', 32". In der Darstellung des Abutments 3 in einer Sicht von unten sind die Eckradien R31 und R32 angeordnet an diesen Positionierungselementen 32, 32', 32" sichtbar. Gleich wie bei dem Abutment aus Fig.3 (a) handelt es sich bei diesen Eckradien um die sogenannten Indexierungsradien.

Aus der Gegenüberstellung des erfindungsgemässen Abutments 2 und jener aus dem Stand der Technik bekannten Geometrie geht der Vorteil der kleinen Eckradien, im vorliegenden Fall jener der Indexierungsradien R 1 2, R 1 3, verglichen mit R31 und R32, hervor. Die Indexierungsradien R 1 2 , R 1 3 wurden mittels Ultrakurzpulslaser und/oder Fräsen mit Hilfe eines Volldiamantwerkzeuges hergestellt. R3 1 und R32 aus Fig. 3 (b) sind durch Schleifen hergestellt worden.

Indexierungsradien R 1 2, R 1 3 , R3 1 , R32 sind sowohl am Abutmentstamm 22 , 33 als auch in der Aufnahmeöffnung des Implantats vorgesehen (vgl. Fig. 1 , R 1 , R 1 1 ). Der Abutmentstamm weist eine Öffnung 34 auf, welche dazu dient das Abutment 3 in einem Implantat zusätzlich zu befestigen. Wird das Abutment 2, 3 mit dem Implantat verbunden, greifen die Positionierungselemente 23 , 23 ', 23 ", 32, 32', 32 " in die Eingriffsbereiche 1 30, 1 30', 1 30" des Schlüsselangriffs ein und bilden eine formschlüssige Wirk- Verbindung. Bezogen auf die erfindungsgemässe Ausführungsform gemäss Fig. 3 (a), korrespondieren die Eckradien R 1 2 , R 1 3 und die Eckradien R 1 und R 1 1 . Ein Rotationsspiel zwischen Abutment und dem Implantat, welches bei geschliffenen Radien im Durchschnitt 5° beträgt, kann durch die Erstellung der Eckradien angeordnet am Schlüsseleingriff und an den Positionierungselementen, mittels eines Laserverfahrens und/oder durch eine Bearbeitung mittels eines Bohrers oder Fräsers aus Volldiamant im Durchschnitt um den Faktor 5 reduziert werden.

Für die drehstabile Positionierung stehen die Sperrflächen 25 (schraffiert dargestellt) zur Verfügung, welche mit Sperrflächen angeordnet an den Eingriffsbereichen 1 30, 1 30', 1 30" des Schlüsselangriffs korrespondieren. Bedingt durch die sehr kleinen Eckradien von kleiner als 0. 1 5 mm, vorzugsweise kleiner 0. 1 mm verbleiben an den Positionierungselementen 23 , 23 ', 23 " entsprechend grosse Sperrflächen 25, 25', 25". Das Gleiche gilt für die Flächen der korrespondierenden Eingriffsbereiche des Schlüsselangriffs im Implantat. Die grösseren Sperrflächen, die bedingt durch die kleineren Eckradien zur Verfügung stehen, ermöglichen eine stabile Verbindung und eine verbesserte Krafteinleitung zwischen dem Abutment und dem Implantat. Wie ein Vergleich mit der Geometrie des Abutments 3 mit jener des Abutments 2 zeigt, ist die Sperrfläche 35 wesentlich kleiner ausgebildet. Das Abutment 3 wurde mittels herkömmlichen nach dem Stand der Technik bekannten Schleifen bearbeitet.

Die Eckradien R3 1 und R32, welche verglichen mit den Eckradien R1 2 und R1 3 in einen Zirkondioxid-Rohkörper eingeschliffen werden, sind entsprechend grösser ausgebildet und die verbleibenden Sperrflächen 35 an den Positionierungselementen des Abutments fallen kleiner aus. Dies wirkt sich nachteilig auf die drehstabile Positionierung des Abutments im Implantat aus.

Ebenfalls in Fig. 3(a) und 3(b) sichtbar sind, zwischen dem Abutmentstamm 22, 33 und dem Abutmentkopf umlaufende Aussenradien R26 und R36. R26, welcher durch Bearbeitung mit Hilfe eines Ultrakurzpulslasers hergestellt wurde, weist einen Wert von kleiner 0.1 5 mm, vorzugsweise kleiner 0.1 mm auf. Ist das Abutment 2 mit einem Implantat verbunden, sitzt bedingt durch die kleinen Eckradien R26 der Kopf 2 am Implantat auf (Implantat in Fig. 3(a), (b) nicht sichtbar) und es resultiert lediglich ein minimaler umlau- fender Spalt zwischen dem Abutmentkopf und einem umlaufenden, distal angeordneten Rand des Implantats.

Dies ist bei der aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsform eines mittels Schleifen bearbeiteten Abutments nicht der Fall. Der Radius R36 beträgt mindesten 0.2 mm. Bedingt dadurch, sitzt das Abutment im eingeführten Zustand im Implantat nicht auf dessen umlaufenden, distal angeordneten Rand auf und es resultiert ein unerwünscht grosser Spalt zwischen Abutmentkopf und Implantat.

In Fig. 4 ist eine weitere aus dem Stand der Technik bekannte, geschliffene Ausführungsform eines Abutments schematisch gezeigt. Dargestellt ist das Abutment in einer Ansicht von unten, der Kopf des Abutments mit anschliessenden Abutmentstamm 42. Bei den Eckradien R46 handelt es sich um Aussenra- dien. Bei R47 handelt es sich um keinen Eckradius, sondern um jenen des Abutmentstamms 42 selbst. In dieser Ausführungsform wurde exemplarisch ein Aussenradius von 0.3 mm in den Abutmentstamm 42 eingeschliffen. Eckradien unter diesem Wert sind mittels Schleifen wirtschaftlich und technisch nur schwer umsetzbar herzustellen. Bedingt durch das Einschieifen der Eckradien reduziert sich die Materialstärke des Abutmentstamm 42 von„D" am Austritt aus dem Abutmentkopf auf „d" im gezeigten Querschnitt. Ist dieses Abutment mit dem Implantat verbunden, resultiert aufgrund der Verkleinerung der Querschnittsfläche, symbolisch dargestellt durch„D" und„d" ein Rotationsspiel zwischen dem Abutmentstamm und einer Aufnahmeöffnung im Implantat (in Fig. 4 nicht gezeigt). Dieses Rotationsspiel ist unerwünscht. Bezugszeichen 43 symbolisiert eine Durchgangsbohrung im Abutmentstamm 42, welche beispielsweise zur Aufnahme einer Verbindungsschraube dient. Bedingt durch die Reduktion der Materialstärke beim Ein- schleifen der Eckradien reduziert sich die Querschnittsfläche des Abutmentstamms, sodass ein Bruch des Abutmentstamms nicht auszuschliessen ist.

Berechnungsbeispiel

Wird beispielsweise von D=0.778 mm im Bereich des Austritts des Abutmentstamms 42 vom Kopf 43 ausgegangen und wird ein Eckradius R46 von 0.3 mm eingeschliffen, so beträgt der Wert für d nur noch 0.1 78 mm.

Ein Vergleich der beiden aus dem Stand der Technik bekannten Geometrien, gezeigt in Fig. 3 (b) und Fig. 4, verdeutlicht nochmals die Einschränkungen in der Designfreiheit von Zahnersatzsystemen aus Zirkondioxid, welche mittels Schleifen bearbeitet werden. Ist das gemäss Figur 4 dargestellte Abutment mit einem Implantat verbunden, so würde diese wie gewünscht auf einem distal umlaufenden Rand des Implantats aufsitzen, da der Radius R46 auf das hierfür notwendige Mass geschliffen wurde. Der Querschnitt des Abutmentstamms hat sich jedoch durch den Materialabtrag soweit verringert, dass eine Stabilität des Abutments im Implantat nicht mehr gewährleistet ist.

In Fig. 3(b) ist die Positionsstabilität und die Materialstabilität im eingeführten Zustand des Abutmentstamms 33 in einem Implantats zwar sichergestellt, jedoch resultiert in diesem Zustand zwischen einem distal angeordneten Rand des Implantats und dem Abut- mentkopf ein unerwünschter Spalt.