DE2615116A1

DE2615116A1 - Implantierbare vorrichtung

Info

Publication number: DE2615116A1
Application number: DE19762615116
Authority: DE
Inventors: Masaya Hirabayashi; Haruyuki Dr Kawahara
Original assignee: Kyoto Ceramic Co Ltd
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1975-04-07
Filing date: 1976-04-07
Publication date: 1976-10-28
Also published as: US4086701A

Description

9842-76/Dr.ν.B/S 6. April 1976

PAP 761

JA-PAen 50-42664· und 50-46814

AT: 7.4.1975 und 16.4.1975

Kyoto Ceramic Kabushiki Kaisha

52i-11 Inoue-cho, Higashino, Yamashina, Higashiyama-ku, Kyoto

Japan

Implantierbare Vorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine implantierbare Vorrichtung mit einem stiftförmigen Körper, insbesondere
aus Keramik, der einen Hauptteil mit einem Außengewinde zum Einschrauben in Knochengewebe sowie einen Kopfteil zum Ansetzen eines Einschraub-Werkzeuges aufweist.

Keramikimplantate haben gegenüber den konventionelleren Metallimplantaten aus Kobalt-Ghrom- oder Mckel-Ohromlegierungen und Titan und dergl. den Vorteil wesentlich besserer Gewebevert-räglichkeit und besserer biologischer, physikalischer und chemischer Stabilität. Für Implantatzwecke ist also
Keramik im Prinzip das Material der Wahl. Keramikimplantate sind jedoch mechanisch empfindlicher als Metallimplantate und werden durch hohe mechanische Beanspruchungen, wie sie z.B. beim Kauen auftreten, leichter beschädigt als Metallimplantate.

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ORIGINAL INSPEGTEq

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In der Zahnheilkunde und Kiefernchirurgie werden beispiels, weise seit einiger Zeit schraubenartige enossale Retentionsanker verwendet, die in den subperiostalen Bereich des Kiefernknochens eingeschraubt werden und zur Halterung eines künstlichen Zahnes dienen. Das Implantat wird nur durch die Schraubverbindung zwischen dem Eetentionsanker und dem Kiefernknochen gehalten, wobei das innere Ende des schraubenartigen Implantatkörpers in relativ weiches Knochengewebe reicht und dort nur wenig Halt findet. Durch die beim Kauen auf das Implantat ausgeübten Beanspruchungen kann sich der schraubenbolzenartige Eetentionsanker lockern, was die Gefahr einer Beschädigung mit sich bringt und das Wachstum des umgebenden Gewebes verhindern sowie eine Knochenatrophie verursachen kann. Meistens entsteht dann eine Tasche, die sich durch die Knochenatrophie vergrößert, wodurch das eingeschraubte Implantat noch lockerer wird, bis schließlich der eingeschraubte Eetentionsanker herausfallen und die Tasche ein Infektionsherd werden kann. Bei den bekannten schraubenförmigen Eetentionsankern besteht außerdem in konstruktiver Hinsicht das Problem, daß der Gewindeteil des Implantatkörpers sowohl die äußeren Kräfte aufzunehmen hat als auch die Verbindung des Implantats mit dem Knochengewebe herstellen muß. Es ist daher erforderlich, den verschiedensten Bedingungen Rechnung zu tragen, insbesondere hinsichtlich der Bemessung des Gewindeteiles des stiftförmigen Implantatkörpers hinsichtlich des Außendurchmessers des Gewindes, der Steigung der Gewindegänge und der Länge des Gewindeteiles, wenn das Implantat für Patienten mit unterschiedlichen Knochendicken und dergl. verwendbar sein soll. Auch bei der Kiefernchirurgie liegen ähnliche Probleme wie bei der Zahnprothetik vor.

Zur Lösung dieser Probleme wird in der eigenen älteren Patentanmeldung P 25 40 077 ein keramischer Implantatkörper vorgeschlagen, der einen Hauptteil mit Außengewinde zum Einschrauben in einen Knochen und einen zusätzlichen Gewindeteil aufweist, der vom Kiefernknochen über die Oberfläche des

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ORIGINAL INSPECTED

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harten Knochengewebes herausragt. Beide Gewindeteile sind integral mit einem Außengewinde versehen. Auf den herausragenden zusätzlichen Gewindeteil wird ein Element in Form einer Schraubenmutter aufgeschraubt, bis seine Unterseite fest gegen die Oberfläche des harten Knochengewebes drückt, so daß eine feste Schraubverbindung zwischen dem implantierten Schraubenbolzen und dem Hartgewebe (Kiefernknochen) gewährleistet ist. Da die beim Kauen auftretenden Kräfte durch die Mutter auf den Kiefernknochen übertragen werden, ist eine bessere Haltbarkeit des Implantats gewährleistet.

Bei dem vorgeschlagenen Implantat wird ein enger Kontakt der Unterseite der Mutter mit dem Kiefernknochen, insbesondere der Oberseite des harten Knochengewebes hergestellt. Der Kiefernknochen wirkt dabei als Unterstützung für die Mutter, wenn er gesund und sein Träger relativ jung ist, so daß ein ordnungsgemäßes Biochenwachsturn erwartet werden kann. Wenn jedoch das Knochengewebe infiziert ist oder eine fortgeschrittene Knochenatrophie vorliegt, ist weder eine einwandfreie Unterstützung durch den Kiefernknochen noch ein ordnungsgemäßes Knochenwachstum zu erwarten. Bei Verwendung der vorgeschlagenen Prothese muß man inteolchen Fällen den Kiefernknochen ausbohren und das ungesunde Knochengewebe entfernen, bis man zu frischem und gesundem Knochengewebe gelangt. Das hierbei entstehende Loch stellt jedoch häufig kein einwandfreies Lager für den Gewindeteil des Implantats mehr dar, go daß kein fester Sitz des Implantats mehr gewährleistet ist. ilmLIoJis Verhältnisse liegen auch nach einer Zahnextrsktion vor, bei der im Kiefernknochen ein entsprechendes loch verbleibt r

Dar vorliegenden Erfindung liegt die Aufmal eine implantierbar© Vorrichtung anzugeben, eüo taioJh. claim mit Irt'f'.ilg verwendet werden kann, wenn das Knochengewebe nicht ffisiij? einwandfrei ist oder a& der Stelle, an cLsr· das 3'mplantat ©ingesetzt werden soll, sich, ein Isoeh

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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 unter Schutz gestellte Erfindung gelöst.

Die Unteransprüche betreffen Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Die implantierbare Vorrichtung gemäß der Erfindung kann infolge .des Flansches oder der Plansche, die dem Schraubenbolzen zugeordnet sind, auch in lallen Anwendung finden, wo das Knahengewebe pathologisch ist oder sich infolge einer Zahnextraktion am Implantierungsort ein Loch befindet. Durch die Erfindung wird ferner ein sehr sicherer Halt des Implantats gewährleistet, insbesondere vermögen enossale Retentionsanker gemäß der Erfindung den beim Kauen auftretenden Beanspruchungen ausgezeichnet standzuhalten. Ein weiterer Vorteil der implantierbaren Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht in ihrer leichten Applizierbarkeit.

Bei der implantierbaren Vorrichtung gemäß der Erfindung ist ferner ein einwandfreies Wachstum des umgebenden Gewebes nach der Implantation gewährleistet, und die Bildung von Taschen wird verhindert.

Die implantierbare Vorrichtung gemäß der Erfindung hat eine ausgezeichnete Laiigaeitstabilität. Ein enossaler Retentionsanker gemäß der Erfindung kann sofort nach einer Zahnextraktion eingesetzt werden, ohne daß es erforderlich ist, auf die Wiederherstellung des umgebenden Gewebes zu warten. Die implantierbare Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch Anwendung finden, wenn das Knochengewebe infiziert ist oder eine Knochenatrophie vorliegt.

Bei der implantierbaren Vorrichtung gemäß der Erfindung braucht bei der Bemessung der Ganghöhe oder der länge des Gewindes nicht auf das Problem der Aufnahme der äußeren Kräfte Rücksicht genommen werden.

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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigen;

Pig. 1a eine perspektivische, auseinandergezogene Ansicht eines enossalen Retentionsankers für Zahnersatz gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Pig. 1b eine perspektivische Ansicht eines schraubenmutternartigen Elements für das Implantat gemäß Fig. 1a;

Fig. 2 eine Schnittansicht eines applizierten Retentionsankers gemäß Fig. 1 und 2 mit einem an ihm angebrachten künstlichen Zahn;

Fig. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines enossalen Retentionsankers gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, der einen stiftförmigen Körper mit Außengewinde und zwei scheibenartige Flanschteile unterschiedlicher Größen enthält;

Fig. 4 eine Schnittansicht eines applizierten Implantats gemäß Fig. 3 mit einem an ihm angebrachten künstlichen Zahn;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines enossalen Retentionsankers gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, der ein integrales Flanschteil aufweist;

Fig. 6 eine Schnittansicht eines applizierten Retentionsankers gemäß Fig. 5 mit einem an ihm angebrachten künstlichen Zahn und '

Fig. 7 eine Seitenansicht eines applizierten Retentionsankers gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung, der einen Implantatkörper gemäß Fig. 5 und ein ringscheibenförmiges Flanschteil gemäß Fig. 1a umfaßt.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 baut auf dem oben erwähnten Vorschlag auf und enthält einen stiftförmigen Körper i^, dessen Außenseite ein Außengewinde 1 aufweist, das einen Hauptteil 11, der zum Einschrauben in einen Kiefernknochen b (Fig. 2) bestimmt ist, sowie einen zusatz-

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lichen Teil 12 umfaßt, der aus der Oberfläche des Kiefernknochens b heraussteht, wenn der stiftförmige Körper in den Knochen eingeschraubt ist. Die Gewindeteile 11 und 12 werden gewöhnlich durch ein einziges, gemeinsames Schraubengewinde gebildet. Der stiftförmige Körper i- hat einen hexagonalen, säulenförmigen Kopf 2 zum Ansetzen eines Schraubenschlüssels oder anderen Werkzeuges zum Eindrehen des Gewindes in einen Knochen.

Die implantierbare Vorrichtung enthält ferner ein ringscheibenartiges Flanschteil r.., das als Basis oder Stütze für den stiftförmigen implantierbaren Körper i., dient und die Form eines sich in Richtung auf das dem Kopf 2 abgewandte Ende des Körpers verjüngenden Kegelstumpfes hat. Das Flanschteil r weist ein mittiges Loch 3 zur Aufnahme des stiftförmigen Körpers i- auf. Das loch hat ein Innengewinde 31 entsprechend dem Außengewinde 1 des Körpers i... Das Flanschten r₁ hat außerdem Löcher 4·, Schlitze oder dergl., in die ein Werkzeug oder Schraubenzieher oder dergl. eingesetzt werden kann, um das Flanschteil r₁ auf das Gewinde des Körpers i-j aufschrauben zu können.

Das in ]?ig. 1b dargestellte mutternartige Element η wird bei der Verwendung des Implantats auf den herausstehenden zusätzlichen Teil 12 des Gewindes des Körpers aufgeschraubt, und am oberen Teil des Elements η wird dann ein künstlicher Zahn t befestigt. Das in Pig. 1b dargestellte schraubenmutternartige Element hat die 3?orm eines sich nach oben verjüngenden Pyramidenstumpfes mit Innengewinde. Die pyramidenstumpfförmige Gestalt erleichtert es, den künstlichen Zahn t durch Aufdrücken oder Aufschlagen am Element η zu befestigen.

Unter Bezugnahme auf Pig. 2 soll nun die Herstellung einer Zahnprothese mit einem künstlichen Zahn t unter Verwendung des beschriebenen Eetentionsankers mit dem stiftförmigen Körper i.. und dem scheibenförmigen Planschteil r^ be-

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schrieben werden. Zuerst wird im Zahnfleisch f im Bereich,wo ein Zahn extrahiert worden war, ein Einschnitt angebracht, und im Kiefernknochen wird durch Ausbohren eine Vertiefung 5, die bei dem dargestellten Beispiel nur in die Corticalis

.j reicht, sich nach innen verjüngt und bezüglich des ümfanges dem des scheibenförmigen Flansehteils r- entspricht, und außerdem ein Gewindesackloch 6, das konzentrisch zur Vertiefung 5 verläuft und dem Hauptteil 11 des Gewindes des in den Knochen einzuschraubenden Körpers i- entspricht, gebildet.

Anschließend wird auf den Kopf 2 ein Schlüssel aufgesetzt, und der stiftförmige Körper I₁ wird in den Kiefernknochen b so eingeschraubt, daß das untere Ende des Hauptteiles 11 des Gewindes in die Corticalis b~ an der unteren Seite des Kiefern knochens reicht, während der obere Teil 12 des stiftförmigen Körpers i.. aus der oberen Oberfläche des Kiefernknochens heraussteht, so daß auf ihn das mutternartige Element η aufgeschraubt werden kann. Als nächstes wird jedoch der scheibenförmige Planschteil r₁ mittels eines in die löcher 4- eingesetzten Werkzeuges auf den stiftförmigen Körper I^ aufgeschraubt, bis das Flanschten r- fest und dicht in der Vertiefung 5 in der Gorticalis b- des Kiefernknochene sitzt. Hierbei wird der scheibenförmige Flanschten r.. auch nach der Berührung seines Ümfanges mit der Innenwand der Vertiefung 5 weiter angezogen, so daß der schraubenbolzenartige, stiftförmige Körper i-., der im Kiefernknochen b verankert werden soll, durch das Gewinde im Flanschten r.j nach oben gezogen vjird, wodurch die Gänge des Außengewindes des Hauptteiles 11 und die Gänge des Innengewindes des Gewindesackloches 6 in festen Eingriff miteinander gebracht und eine feste Schraubverbindung zwischen dem Körper i- und dem Kiefernknochen b liergsstellt wird, die die Gefahr eines Instabilwerdens des etiftförmigen Körpers weitgehend aueschaltet, wird das schraubenmutternartige Element η auf rspringenden Teil 12 des Gewindes des Körpers i^ aufge-

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schraubt. Hierbei wird das Element η noch etwas nachgezogen, nachdem seine untere Seite in Berührimg mit der Oberseite des Planschteiles T^ gekommen ist, um den Körper i-, weiter zu sichern und eine feste Schraubverbindung mit dem Kiefernknochen sicherzustellen. Durch das scheibenförmige Plansehteil r₁ und das mutternartige Element wird der stiftförmige Körper i- also doppelt gesichert. Nun kann dann der künstliche Zahn t am oberen Teil- des mutternartigen Elements η befestigt werden. Um die Gefahr einer Verdrehung des mutternartigen Elements η zu vermeiden und eine feste Verbindung dieses Elementes η mit dem künstlichen Zahn t zu gewährleisten, wird ein Verbindungsmittel 7, wie ein Klebstoff, Zement oder Amalgam, zwischen ein Befestigungsloch t^ im Zahnfleischbereich t₂ des künstlichen Zahnes t und den oberen Teil des mutternartigen Elements η eingebracht und der künstliche Zahn t wird dann durch Aufpressen oder Aufschlagen auf dem Element η befestigt. Im Hinblick auf die oben erwähnten Ziele der Erfindung soll das Verbindungsmittel 7 alle inneren Hohlräume 8 möglichst vollständig, also ohne daß Lunker und freie Stellen verbleiben, ausfüllen. Dadurch, daß eine Verdrehung des mutternartigen Elements η durch das Verbindungs- oder Klebmittel 7 verhindert wird, kann sich auch das scheibenförmige Planschteil r^ nicht drehen, da die untere Seite des Elements η fest auf die obere Seite des Planschteiles drückt. Die Applikation einer Zahnprothese gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist damit beendet.

Das scheibenartige Planschteil r^ hat vorzugsweise, wie beschrieben, die Porm eines kopfstehenden Kegelstumpfes, verjüngt sich also nachunten (zum Knochen hin), selbstverständlich kann man das Planschteil jedoch auch zylindrisch ausbilden. Ein sich nach oben verjüngendes kegelstumpfförmiges Planschteil ist jedoch weniger zweckmäßig, da man hier nicht, wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, einen festen Sitz des Planschteiles in der Gorticalis erreichen kann. Bei der dargestellten Ausbildung des Planschteiles werden die beim Kauen auf den Eetentionsanker ausgeübten Kräfte durch

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die Seitenwand des Flanschteiles auf die Innenwand der Vertiefung 5 sicher übertragen, und es besteht kaum eine Gefahr, daß das Flanschteil nach innen rutscht oder gedruckt wird. Bei einem sich nach oben verjüngenden Flanschteil bedbände dagegen die Gefahr, daß das Flanschteil unter der Einwirkung der beim Kauen ausgeübten Kräfte in die Spongiosa bp gedrückt wird. Eine Verschiebung des Flanschteiles wird selbstverständlich auch durch das Innengewinde, das auf das Außengewinde 1 aufgeschraubt ist, verhindert, dies allein kann jedoch eine sichere Aufnahme der beim Kauen einwirkenden erheblichen Kräfte nicht gewährleisten. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform, bei der das Flanschteil r, die Form eines kopfstehenden Kegelstumpfes hat und in einer entsprechenden, becherförmigen Vertiefung 5 sitzt, besteht keine Gefahr, daß das Flanschteil r- nach unten gleitet, so daß im Prinzip auch das Innengewinde 31 in der Bohrung 3 nicht erforderlich ist. Ein zylindrisches Flanschteil sitzt zwar nicht so sicher in der Vertiefung 5 des Kiefernknochens B wie das beschriebene Flanschteil r- in Form eines kopfstehenden Kegelstumpfes, die Gefahr eines Nach-unten-Rutschens ist jedoch nicht so groß wie bei einem kegelstumpfförmigen Flanschteil, dessen Durchmesser zum Knochen hin zunimmt. Bei einem zylindrischen Flanschteil dürfte es auf alle Fälle zweckmäßig sein, in der Bohrung 3 ein Innengewinde 31 vorzusehen. Die Bohrung 3 des scheibenförmigen Flansehteiles soll sich in dessen Mitbebefinden. Wenn die Bohrung exzentrisch, also außerhalb der Mitte liegt, ist eine stabile Halterung des stiftförmigen Körpers I^ des Implantats nicht sicher gewährleistet, da der Körper i.. beim Aufschrauben des Flansehteiles r.. dann verspannt bzw. seitlich belastet wird.

Das in Fig. 3 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung entspricht bis auf die erfinderischen Merkmale dem wohl typischsten enossalen Implantat. Es eignet sich besonders für den Fall, daß das Weichgewebe b₂ des Knochens teilweise infiziert ist. Der Unterschied des Ausführungs-

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beispiels gemäß Fig. 3 zu dem oben als erstes beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht darin, daß der zum Ansetzen des Schraubenschlüssels dienende Kopf 2 des stiftförmigen Körpers ±2 verlängert ist und ohne Zwischenschaltung eines mutternartigen Elements zum Befestigen eines künstlichen Zahnes t mit Hilfe eines Klebstoffes 7 oder dergl. dient. Es ist also nur der Hauptteil 11 des Körpers i« mit einem Außengewinde versehen. Ferner treten ein größeres und ein kleineres Flanschteil r₂ bzw. r, an die Stelle des einzigen kegelstumpfförmigen Flansehteiles r.. des ersten Ausführungsbeispiels. Die beiden ringscheibenförmigen Flanschteile r₂ und r~ unterschiedlicher Durchmesser haben wie das Flanschteil r des ersten Ausführungsbeispieles in der Mitte Löcher 3 für den Körper i₂ und einennach unten kleiner werdenden Durchmesser; ferner sind sie mit Ausnehmungen 4 zum Einsetzen eines Werkzeuges versehen. Abweichend vom Flanschteil r., weisen die Löcher 3 der Flanschteile r« und r~ jedoch keine Gewinde auf. Der stiftförmige Körper i₂ des Implantats wird durch die beiden ringscheibenförmigen Flanschteile r₂ und r~ dadurch gehaltert, daß das Flanschteil r~ kleineren Durchmessers fest in den unteren Teil der Vertiefung 5 im Kiefernknochen b eingepaßt wird, während das ringscheibenartige Flanschteil r₂ größeren Durchmessers dicht in das obere Ende der Vertiefung 5 eingepaßt wird. In diesem Falle verbleibt zwischen den Flanschteilen r₂ und r~ und dem Körper ig ein Zwischenraum 9, der, da beim Ausbohren der Vertiefung 5 gesundes Knochengewebe freigelegt wird, nach der Operation zuwächst und zur sicheren Befestigung der Flanschteile beiträgt.

Die in den Fig. 5 und 6 dargestellte dritte Ausführungsform der Erfindung weist einen gewindebolzenartigen stiftförmigen Körper i, ähnlich dem Körper i₂ des zweiten Ausführungsbeispieles auf, der einen mit einem Außengewinde 1 versehenen Hauptteil 11 und einen relativ langen Kopf 2, der zum Ansetzen eines Werkzeuges oder Schlüssels dient, hat. Anders

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als bei den Körpern i^ und ±₂ der ersten beiden Ausführungsbeispiele ist das Planschteil r. einstückig an den Körper i~ angeformt und springt zwischen dem Hauptteil 11 und dem Kopf 2 seitlich nach außen vor. Pig. 6 zeigt dieses Implantat im applizierten Zustand. Der Körper i, ist wieder in den Kiefernknochen eingesehraubt, und das Flanschteil r, sitzt dicht in einer Ausnehmung oder Schulter 51 in der Corticalis b... Das Flanschteil r. bildet also eine stabile Basis für den stiftförmigen Körper i, des Implantats und verhindert, daß sich dieser lockert.

Pig. 7 zeigt eine implantierte Prothtse mit dem ringscheibenförmigen Planschteil r- gemäß Pig. 1a und dem mit dem Planschteil r, versehenen Körper i~ gemäß Pig. 5. Wie oben sollte im Palle, daß nicht nur das Knochengewebe des Zahnes, sondern auch der Kiefernknochen infiziert oder atrophisch ist, der affizierte Teil bis zum Knochengewebe ausgebohrt werden. Man braucht dann eine Prothese, die auch dann einen sicheren Sitz gewährleistet, wenn durch das erforderliche Ausbohren eine Höhlung entsteht. Pig. 7 zeigt einen Retentionsanker gemäß der Erfindung, der in solchen Pällen mit Erfolg verwendet werden kann. Zum Unterschied von der Prothese gemäß Pig. 6 ist bei Pig. 7 ein ringscheibenfemiges Planschteil r- in Form eines kopfstehenden Kegelstumpfes mit enger Passung in eine Vertiefung 5 eingepaßt, die einen kleineren Durchmesser hat als die oben in der Gorticalis b₁ gebildete nach vorne weisende Schulter 51 und tief in den oberen Teil des weicheren Gewebes bg reicht. Das Planschteil r-j ist ferner so angeordnet, daß seine Oberseite in der Ebene der nach vorne weisenden Schulter 51 liegt. Der stiftförmige Körper i~ des Implantats ist in das mit einem Innengewinde 31 versehene loch 3 und ein anschließendes Gewindesackloch 6 soweit eingeschraubt, daß das integrale Planschteil r* fest an der Oberseite der Schulter 51 und der Oberseite des Planschteils r.. anliegt. Der Körper i, ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Pig. 7 sowohl durch das

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integrale Plans enteil r, als auch durch das mit ihm verschraubte Planschteil r.j sicher gehaltert.

Als Materialien werden für die stiftförmigen Körper i, die Planschteile r und die schraubenmutternartigen Elemente η gewebeverträgliche Keramikmaterialien bevorzugt, die besser mit den Geweben des menschlichen Körpers verträglich und weniger toxisch sind als Implantatmetalle. Von den zur Verfügung stehenden Keramikwerkstoffen wird Aluminiumoxidkeramik derzeit am meisten bevorzugt. Aluminiumoxidkeramik hat besonders gute mechanische Eigenschaften, wie Druck-, Biege-, Zug- und Schlagfestigkeit, sie vermag daher den auf Implantate von außen einwirkenden Kräften gut zu widerstehen. Implantate aus Aluminiumoxidkeramik vermögen auch den beim Kauen auftretenden hohen Beanspruchungen für lange Zeiten standzuhalten und sind außerdem physikalisch, chemisch und biologisch sehr stabil. Vorzugsweise enthält das Keramikmaterial, insbesondere das des stiftförmigen Körpers i^, außer Aluminiumoxid noch eines oder mehrere weitere Metalloxide, wie ZrO₂, Ia₂O₅ und/ oder Yp^V Mieder Keramik ein höheres Absorptionsvermögen für Röntgenstrahlen verleihen, so daß sich klare Röntgenbilder ergeben. Keramikmaterialien dieser Art sind z.B. in der DT-OS 24 47 787 beschrieben.

Wenn der stiftförmige Körper i aus monokristalliner Keramik auf Aluminiumoxidbasis hergestellt wird, was vorzugsweise der Pail ist, ergibt sich eine besonders hohe Pestigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen die beim Kauen ausgeübten Kräfte. Wenn das Planschteil an den stiftförmigen Körper angeformt ist, wie es bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Pig. 5 der Pail ist, bestehen der stiftförmige Körper i und das Planschteil r, aus dem gleichen Material. Im Palle, daß die ringscheibenförmigen Planschteile r^, r₂ oder r, getrennt vom stiftförmigen Körper i des Implantats hergesto.lt werden, verwendet man für sie vorzugsweise poröse Keramik auf Aluminiumoxidbasis. Peine und dichte Keramik wird zwar vom Knochengewebe besser vertragen als Implantatmetalle sowie

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Kunststoffe, und man kann daher auch, bei Verwendung solcher Keramikwerkstoffe ein gutes Aufwachsen des Knahengewebes auf die Oberflächen der scheibenartigen Planschteile erwarten, das neue Knochengewebe kann jedoch nicht in die zu fixierenden Planschteile eindringen. Wenn die Planschteile dagegen aus porösem Material hergestellt werden, kann das neu wachsende Knochengewebe in die es berührenden Oberflächen der Plansehteile einwachsen, so daß eine innige Verbindung zwischen dem Implantat und dem lebenden Gewebe entsteht und die Planschteile einwandfrei fixiert werden. Es wurde gefunden, daß' das Einwachsen neuen Knochengewebes besonders gut vonstatten geht, wenn die scheibenartigen Planschteile r-, r« und r~ aus poröser luftdurchlässiger Keramik bestehen, deren Poren an der Berührungsstelle mit dem Knochengewebe "ffnungen mit Durchmessern von 0,2 bis 0,7 mm, vorzugsweise 0,3 bis 0,5 mm haben und zahlreiche mit den Öffnungen in Verbindung stehende Kanäle bilden. Die Planschteile sollen luftdurchlässig sein, damit Gase, wie COp und NH,, die beimEinwachsen des frischen Knochengewebes auftreten können, durch die Poren entweichen können. Die Luftdurchlässigkeit fördert das Eindringen des neuen Knochengewebes in die Oberflächen der Planschteile weiter. Die Planschteile r^ r₂ und r, können ganz aus porösem Material bestehen, aus Pestigkeitsgründen kann jedoch andererseits auch nur ein Oberflächenbereich gewisser Dicke, der in Berührung mit dem Knochengewebe kommt, porös sein," während das Innere aus einem nichtporösen Material besteht.

Poröse Keramikmaterialien auf Aluminiumoxidbasis und Verfahren zu deren Herstellung sind an anderer Stelle beschrieben.

Die an Hand von Ausführungsbeispielen beschriebene implantierbare Vorrichtung gemäß der Erfindung wird durch ein Planschteil r sicher fixiert, das bei in den Knochen eingeschraubtem Implantatstift i in einer Vertiefung (5), einer Schulter 51 oder einem Absatz im harten Knochengewebe, d.h.

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der Gorticalis b₁ des Kiefernknochens sitzt, so daß z.B. beim Kauen auftretende äußere Kräfte, die auf den stiftförmigen Körper i einwirken, durch das llanschteil r verteilt werden und der Implantatstift sicher fixiert bleibt. Die auf den Gewindeteil übertragenen Kräfte werden verringert, so daß die Neigung zur Lockerung und Beschädigung verringert wird. Da der stiftförmige Körper i des Implantats sicher fixiert ist, kann man auch ein schnelles Wachstum des das Implantat umgebenden Knochengewebes erwarten, ohne daß die Gefahr einer Knochenatrophie, einer Lockerung des Implantats, eines HerausfaTLens, einer Taschenbildung oder Infektion besteht.

Selbst wenn nach Extraktion eines Zahnes ein Loch im Kiefernknochen verblieben oder dieser bis zum Knochengewebe infiziert ist, kann durch Ausbohren frisches und gesundes Knochengewebe freigelegt werden, auch wenn dabei ein Loch oder eine Vertiefung entsteht, da der stiftförmige Körper i des Implantats bei dem ersten, zweiten und vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung trotzdem sicher verankert werden kann, da die scheibenförmigen Planschteile r.., T^ ¹^ r, dicht in dem Loch oder der Ausnehmung fixierbar sind und den stiftförmigen Körper i des Implantats sicher haltern. Im Gegensatz zu dem eigenen älteren Vorschlag kann die implantierbare Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur bei gesundem Knochengewebe Anwendung finden, sondern auch in Fällen, in denen ein Extraktionsloch vorliegt oder das Gewebe des Kiefernknochens b infiziert ist. Die Implantierung kann bei der implantierbaren Vorrichtung gemäß der Erfindung durchgeführt werden, ohne daß man vorher die Wiederherstellung des umgebenden Gewebes abwarten muß.

Wenn man den stift- oder schraubenbolzenartigen Körper i aus monokristalliner Keramik auf Aluminiumoxidbasis herstellt, ist die Widerstandsfähigkeit gegen die beim Kauen auftretenden Kräfte besonders groß, und wenn man die scheibenartigen Planschteile τ* , r« und r, aus mindestens in einem

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Oberflächenbereich poröser Keramik, vorzugsweise auf Aluminiumoxidbasis, herstellt, kann das Knochengewebe in die Flanschteile einwachsen und dadurch einen noch sichereren Halt gewährleisten.

Wenn das Planschteil ein Loch 3 mit Innengewinde 31 aufweist und fest auf den Hauptteil 11 des Körpers i aufgeschraubt wird, ist eine besonders sichere Verankerung des stifHBrmigen Körpers im Knochen gewährleistet. Außerdem kann auf einen herausragenden zusätzlichen Gewindeteil 12 des stiftförmigen Körpers ein mutternartiges Element η aufgeschraubt werden, um die Fixierung des Körpers i im Kiefernknochen b noch weiter zu sichern.

Die auf das Gewinde 1 des Körpers i des Implantats einwirkenden äußeren Kräfte können, wie erwähnt, durch den Flanschten r erheblich verringert werden, so daß das Gewinde 1 nicht gleichzeitig die äußeren Kräfte übertragen sowie die Verbindung des implantierten Körpers mit dem Knochen gewährleisten muß, bei der implantierbaren Vorrichtung gemäß der Erfindung hat das Gewinde im wesentlichen nur die Aufgabe, eine Verbindung mit dem Knochen herzustellen, während die Übernahme der äußeren Kräfte hinsichtlich der Steigung, der Länge und des Durchmessers des Gewindes und dergl. nicht in Betracht gezogen zu werden braucht.

Da Keramik als Material für die implantierbare Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird, hat die implantierbare Vorrichtung auch bei langem Verbleiben im Körper eine sehr gute Verträglichkeit mit dem Knochengewebe, die vorliegende Vorrichtung ist außerdem s*r dauerhaft und nicht toxisch, so daß sie als Langzeitimplantat verwendet werden kann.

Die Erfindung wurde im vorstehenden in Anwendung auf Retentionsanker für Dentalzwecke beschrieben, sie ist jedoch

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nicht hierauf beschränkt, sondern läßt sich auch für andere medizinische Anwendungen benützen, z.B. als Implantat für orthopädische Zwecke, wie Behandlung von Frakturen von Gliedmaßen und dergl., zum Gelenkersatz, zur Behandlung von Pseudarthrosen und dergl.

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Claims

Patentansprüche

1^ Implantierbare Vorrichtung mit einem stiftförmigen Körper, der einen Hauptteil mit einem Außengewinde zum Einschrauben in Knochengewebe sowie einen Kopfteil zum Ansetzen eines Werkzeuges aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß dem stiftförmigen Körper (i) mindestens ein flanschartiges Teil (r) zur festen Halterung des stiftförmigen Körpers zugeordnet ist, welches eine Anlagefläche für das Knochengewebe aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Flanschten (r,) an den stiftförmigen Körper (i*) einstückig angeformt ist (Fig. 5 und 6).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein ringscheibenförmiges Flanschten (r-, r„, r^) vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3_f dadurch gekennzeichnet , daß das Flanschteil ein Mittelloch mit Innengewinde (31) aufweist, in das das Außengewinde (1) des stiftförmigen Körpers (i.,) einschraubbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Stirnfläche des Planschteiles Aussparungen (4) für ein Werkzeug zum Drehen des Flanschteiles aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, d a d u r ch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Flanschteiles zylindrisch ist.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Außenseite des Flanschteiles die Form einer sich nach unten verjüngenden Kegelstumpffläche hat.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein schraubenmutternartiges Element (n) zum Aufschrauben auf das Gewinde (1) des Körpers (i).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Planschteile (r₂, r,) unterschiedlicher Außendurchmesser vorgesehen sind (Pig. 3 und 4).
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der stiftförmige Körper und das Planschteil bzw. die Planschteile aus Keramik, insbesondere Keramik auf Aluminiumoxidbasis, bestehen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der stiftförmige Körper aus dichter Keramik besteht.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e kennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Planschteiles, der an eine zur Anlage an Knochengewebe bestimmte Oberfläche angrenzt, porös ist.
13= Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Bereich offene, durchgehende Poren aufweist.

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14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13» dadurch gekennzeichnet , daß die Poren an der Oberfläche Öffnungen mit Durchmessern im Bereich von etwa 0,2 bis 0,7 mm, vorzugsweise etwa 0,3 bis 0,5 um haben.
15. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der stiftfb'rmige Körper (i) aus monokristalliner Keramik auf Aluminiumoxidbasis besteht.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Keramikmaterial ein Oxid eines Elementes hoher Ordnungszahl, insbesondere Zirkonoxid, Lanthanoxid und/oder Yttriumoxid als Röntgenkontrastmittel enthält.

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