DE69936265T2

DE69936265T2 - Keramische zahnärztliche abutments mit einem metallkern

Info

Publication number: DE69936265T2
Application number: DE69936265T
Authority: DE
Inventors: Keith Jupiter BEATY; Gale Palm City BROWN; Richard Lake Worth LAZZARA; Stephan Palm Beach Gardens PORTER; Dan Paul Royal Palm Beach ROGERS; Daniel McLean SULLIVAN
Original assignee: Biomet 3I LLC
Current assignee: Biomet 3I LLC
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1999-10-22
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2019-10-23
Also published as: WO2000024335A1; ATE363869T1; BR9914404A; EP1820467A3; EP1820467A2; JP4151819B2; ES2286903T3; ES2545686T3; TW442272B; EP1124501A1; JP2002528169A; AU1808200A; DE69936265D1; EP1820467B1; KR20010080899A; US6343930B1; US6168435B1; AR020981A1; KR100769601B1; EP1124501B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Haltestütze zur Verwendung mit einem Dentalimplantat und ist dazu ausgebildet, an dieser eine Prothese zu halten. Insbesondere umfasst die Haltestütze einen keramischen Abschnitt, einen Metallabschnitt und eine Schraube.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Chirurgische Techniken zum Halten von Dentalprothesen mittels metallischer, in Knochen eingebetteter, künstlicher Wurzelbefestigungen sind wohlbekannt. Gemäß einer Technik des Standes der Technik liegt eine aus Titan bestehende, in Knochen eingebettete Implantatbefestigung einer metallischen Verankerungstütze gegenüber, an der eine Überstruktur, beispielsweise eine Prothese, gehalten wird. Die Stütze hat eine auf der Innenseite mit einer Schulter versehene Zugangsbohrung, durch welche hindurch eine Schraube eingesetzt ist, um das Implantat zu halten, wobei dadurch die Stütze zusammengesetzt wird. Eine Anzahl von Problemen und Beschränkungen werden jedoch beim Anbringen und beim Festhalten der Überstrukturen an solchen Haltestützen bekannt gemacht.
Insbesondere sind die typischen Überstrukturen zur Verwendung mit solchen Stützen aus Porzellan hergestellt. Die Verwendung einer Stütze aus Titan resultiert im Allgemeinen in einem dunklen, in der Mitte angeordneten stabähnlichen Schatten, insbesondere wenn sie einem hellem Licht ausgesetzt ist, was die Prothese etwas unattraktiv macht, da sie sich von einem natürlichen Zahn unterscheidet. Weiterhin gibt es, da die Materialien unterschiedlich sind, manchmal Probleme mit dem sicheren Befestigen der Prothese an der Haltestütze.
Ein Ansatz, um die Attraktivitäts- und Befestigungsprobleme zu lösen, schließt das Herstellen einer Haltestütze vollständig aus einem keramischen Material, insbesondere aus Aluminiumoxid, ein. Dieser Ansatz ermöglicht eine direkte Oberflächenverbindung (engl.: surface bonding) durch die Interaktion einer Porzellankrone (engl.: porcelain coping) und/oder einer Prothese mit der Haltestütze, was in einer sicheren und nahezu nahtlosen Verbindung zwischen der Prothese und der Haltestütze resultiert. Während sie einen alternativen Anreiz dazu liefert, eine Haltestütze aus Titan zu verwenden, bereitet die vorgeschlagene Lösung eine Anzahl von Problemen.
Keramische Materialien weisen im Allgemeinen eine größere Härte auf als Titan. Wenn eine keramische Haltestütze verwendet wird, ruft das unvermeidbare Hin- und Herbewegen der Haltestütze, beispielsweise aufgrund des Kauens, eine Interaktion mit einer hohen Belastung zwischen dem Metallimplantat und dem keramischen Material der Stütze hervor. Da eine keramische Haltestütze eine größere Härte aufweist als ein Titanimplantat, kann und wird sie eine Beschädigung am Implantat hervorrufen. Wenn hinreichend viel Schaden angerichtet wurde, ist schlussendlich eine chirurgische Intervention erforderlich, um das Titanimplantat zu entfernen und zu ersetzen. Zusätzlich ist keramisches Material typischerweise nicht radiopak. Daher ist, wenn die Verbindung zwischen der Haltestütze und dem Titanimplantat mittels herkömmlicher dentaler Röntgenbildgebung untersucht wird, die Grenzfläche zwischen den beiden Elementen nicht leicht sichtbar und daher kann eine angemessene Röntgenuntersuchung nicht durchgeführt werden.
Zwei der vorliegenden Erfinder haben eine Haltestütze zur Verwendung in einem Dentalimplantatsystem vorgeschlagen, welche deutliche Vorteile gegenüber diesen bekannten Lösungen bereitstellt, siehe US 5,685,714 . Diese letztere Haltestütze hat jedoch eine innere Schulter, auf der eine Schraube auf einer keramisch-metallischen Grenzfläche sitzt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist eine Haltestütze zur Verwendung mit einem Dentalimplantat. Die Haltestütze umfasst einen keramischen Abschnitt, eine Schraube und einen Metallabschnitt. Der keramische Abschnitt ist dazu ausgebildet, eine Prothese darauf zu halten. Der keramische Abschnitt weist eine supra-Zahnfleischregion oder Überzahnfleischregion (engl. supragingival region), welche sich über das Zahnfleisch hinweg erstreckt, und ein sub-Zahnfleischende oder Unterzahnfleischende (engl. subgingival end) auf, welches sich in das Zahnfleisch herein erstreckt. Der keramische Abschnitt weist einen Durchgang auf, der sich durch diesen hindurch erstreckt.
Der Metallabschnitt umfasst eine untere Sektion und eine obere Sektion, welche sich in den Durchgang herein erstreckt. Der Metallabschnitt liegt an dem Unterzahnfleischende des keramischen Abschnitts an. Die untere Sektion ist dazu ausgebildet, ein mit dieser korrespondierendes Auge (engl. boss) des Dentalimplantats aufzunehmen und in dieses einzugreifen. Der Metallabschnitt hat eine Öffnung, um einen Zugang zu einer Schraube und einer Schulter bereitzustellen.
Die Schraube ist dazu ausgebildet, mit den Gewindegängen einer mit einem Innengewinde versehenen Bohrung in dem Implantat einzugreifen und durch den Durchgang hindurch einsetzbar zu sein. Die Schraube umfasst einen Kopf und eine mit einem Gewinde versehene Sektion. Der Kopf der Schraube sitzt vollständig auf der Schulter des Metallabschnitts.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen klar werden.
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Haltestütze umfassend einen Metallabschnitt und einen keramischen Abschnitt gemäß einem erläuternden Beispiel.
2 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer Haltestütze der 1.
3 ist eine Querschnittsansicht einer Haltestütze der 2, eines Dentalimplantats und einer Verankerungsschraube gemäß einem erläuternden Beispiel.
4 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Metallabschnitts der 1.
5 ist eine Draufsicht von oben auf den Metallabschnitt der 4.
6 ist eine Draufsicht von unten auf den Metallabschnitt der 4.
7 ist eine seitliche Querschnittsansicht des keramischen Abschnitts der 1.
8 ist eine Draufsicht von oben auf den keramischen Abschnitt der 7.
9 ist eine Draufsicht von unten auf den keramischen Abschnitt der 7.
10 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Haltestütze umfassend einen Metallabschnitt und einen keramischen Abschnitt gemäß einem weiteren erläuternden Beispiel.
11 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer Haltestütze der 10.
12 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Haltestütze umfassend einen Metallabschnitt und einen keramischen Abschnitt gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
13 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer Haltestütze der 12.
14 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Metallabschnitts der 12.
15 ist eine Draufsicht von oben auf Draufsicht auf den Metallabschnitt der 14.
16 ist eine Draufsicht von unten auf den Metallabschnitt der 14.
17 ist eine seitliche Querschnittsansicht des keramischen Abschnitts der 12.
18 ist eine Draufsicht von oben auf den keramischen Abschnitt der 17.
19 ist eine Draufsicht von unten auf den keramischen Abschnitt der 17.
20 ist eine zum Verständnis der Erfindung nützliche Querschnittsansicht in der Längsrichtung einer röhrenförmigen Verankerung, welche primär aus einem Keramikmaterial hergestellt ist.
21 ist eine zum Verständnis der Erfindung nützliche Querschnittsansicht in Längsrichtung einer Verankerung, welche primär aus einem keramischen Material hergestellt ist.
Während die Erfindung unterschiedliche Modifikationen und alternative Formen annehmen kann, ist ein spezifisches Ausführungsbeispiel derer mittels eines Beispiels in der Zeichnung gezeigt und wird hierin detailliert beschrieben werden. Es sollte jedoch klar sein, dass es nicht vorgesehen ist, die Erfindung auf die besonderen offenbarten Formen zu beschränken, sondern dass es im Gegenteil vorgesehen ist, alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen, welche in den Umfang der Erfindung, wie sie durch die angefügten Ansprüche definiert ist, hereinfallen, abzudecken.
BESCHREIBUNG ERLÄUTERNDER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Erläuterndes Beispiel 1, 1 bis 11
Nun detailliert Bezug nehmend auf die Zeichnungen zeigt 1 eine perspektivische Explosionsansicht einer Haltestütze 10, welche zur Verwendung mit einem Dentalimplantat ausgebildet ist. Die Haltestütze 10 umfasst einen Metallabschnitt 12 und einen keramischen Abschnitt 14. 2 zeigt eine Querschnittsansicht des Metallabschnitts 12 und des keramischen Abschnitts 14, welche miteinander verbunden sind. Der Metallabschnitt 12 ist dazu ausgebildet, ein Dentalimplantat aufzunehmen und mit diesem einzugreifen, so wie beispielsweise das Dentalimplantat 50 in 3. Der Metallabschnitt der 1–3 ist detaillierter in den 4–6 gezeigt. Der keramische Abschnitt 14 ist dazu ausgebildet, eine Prothese darauf zu halten (nicht gezeigt). Der keramische Abschnitt 14 der 1–3 ist detaillierter in 7–9 gezeigt.
Bezug nehmend auf die 4-6 umfasst der Metallabschnitt 12 eine untere Sektion und eine obere Sektion. Die untere Sektion des Metallabschnitts 12 umfasst einen polygonalen Sockel 16 (beispielsweise ein Hexagon) und einen sich auswärts erstreckenden Flansch 18, welcher sich von dem polygonalen Sockel 16 aus erstreckt. Die obere Sektion des Metallabschnitts 12 umfasst eine sich einwärts erstreckende Sektion 20, welche sich von dem polygonalen Sockel 16 aus erstreckt. Der polygonale Sockel 16 ist dazu ausgebildet, ein dazu korrespondierendes Auge 54 an einem Zahnfleischende des Dentalimplantats 50 (siehe beispielsweise 3) aufzunehmen und in diesem einzugreifen. Die Formen des polygonalen Sockels 16 und des damit korrespondierenden polygonalen Auges 54 verhindern eine Drehung der Haltestütze 10 relativ zum Dentalimplantat. Bezug nehmend auf die 3 und 4 hat der Flansch 18 eine äußere Oberfläche, welche sich einwärts in Richtung des Dentalimplantats 50 verjüngt. Ein Unterzahnfleischende des keramischen Abschnitts 14 weist eine äußere Oberfläche auf, welche im Allgemeinen einer Kontur der äußeren Oberfläche des Flansches 18 folgt.
Der Metallabschnitt 12 ist typischerweise in einer Unterzahnfleischsektion (also einer Sektion unterhalb der Zahnfleischoberfläche) angeordnet, um die Ästhetik der Prothese zu verbessern. Die Länge L1 der 4 liegt im Allgemeinen bei von ungefähr 1,5 mm bis zu ungefähr 3 mm. Die Länge L1 ist bevorzugt kleiner als ungefähr 3 mm, um unterhalb einer Zahnfleischoberfläche zu verbleiben.
Der Metallabschnitt 12 umfasst ebenso eine im Allgemeinen flache Oberfläche 28 (siehe 1 und 5), um beim Verhindern oder Vermeiden der Rotation des Metallabschnitts 12 relativ zum keramischen Abschnitt 14 zu unterstützen. Der Metallabschnitt 12 ist bevorzugt in einer Unterzahnfleischsektion angeordnet (also einer Sektion unterhalb der Zahnfleischoberfläche), um die Ästhetik der Prothese zu verbessern. Dies ist beispielsweise in 3 gezeigt, in welcher der Metallabschnitt 12 unterhalb einer Zahnfleischoberfläche 57 liegt.
Um Zugang für eine Schraube bereitzustellen welche in die Gewindegänge einer inneren Bohrung in dem Dentalimplantat eingreift, hat der Metallabschnitt 12 eine zentrale Öffnung 22. Wie es in 2 und 3 gezeigt ist, erstreckt sich die zentrale Öffnung 22 aufwärts in einen zentralen Durchgang 24 des keramischen Abschnitts 14 herein. Bezug nehmend insbesondere auf 3 ist eine Schraube 60 gezeigt, welche sich durch die zentrale Öffnung 22 hindurch erstreckt. Die Schraube 60 umfasst einen Kopf 62 und eine untere Sektion 64, welche daran ein Außengewinde aufweist. Die Schraube 60 ist in eine mit einem Innengewinde versehene Bohrung 52 des Dentalimplantats 50 hereingeschraubt. Die Schraube 60 befestigt die Haltestütze 10 und das Dentalimplantat 50 aneinander. Das Dentalimplantat 50 hat auch Gewindegänge 56 zum Eingreifen in den Kauknochen (umfassend den Oberkiefer (engl.: maxillary) und den Unterkiefer (engl.: mandible)). Das Dentalimplantat 50 ist im Wesentlichen unterhalb einer Zahnfleischoberfläche 57 angeordnet und kontaktiert einen Kauknochen (nicht gezeigt). Der Kauknochen ist unterhalb einer Knochengewebeoberfläche 59 angeordnet. Die Länge L3 zwischen der Zahnfleischoberfläche 57 und der Knochengewebeoberfläche 59 liegt im Allgemeinen bei ungefähr 3 mm.
Bezug nehmend auf die 7–9 umfasst der Keramikabschnitt 14 eine Überzahnfleischsektion 70, welche sich über das Zahnfleisch hinweg erstreckt, und eine Unterzahnfleischsektion 72, welche sich in das Zahnfleisch herein erstreckt. Die Überzahnfleischsektion 70 umfasst eine im Allgemeinen zylindrische Sektion 30. Die im Allgemeinen zylindrische Sektion 30 des keramischen Abschnitts 14 ist so vorgesehen, dass sie mit einer Prothese eingreift (nicht gezeigt). Die im Allgemeinen zylindrische Sektion 30 kann in anderen Formen ausgeformt sein.
Die im Allgemeinen zylindrische Sektion 30 weist einen im Allgemeinen flachen Oberflächenabschnitt 32 auf. Der Oberflächenabschnitt 32 ist im Allgemeinen rechteckig in seiner Form (siehe 1), kann aber in anderen Formen ausgeformt sein, wie zum Beispiel in einer dreieckigen Form. Der Oberflächenabschnitt 32 verhindert eine Drehung einer Prothese (nicht gezeigt) relativ zu der Haltestütze 10. Insbesondere wird eine Drehung verhindert oder vermieden, wenn ein Klebstoff hinzugefügt wird, um eine platzierte Prothese an dem keramischen Abschnitt 14 zu befestigen. Der Klebstoff ist in einem Raum angeordnet, der zwischen einer inneren Oberfläche einer Prothese und dem Oberflächenabschnitt 32 ausgeformt ist.
Alternativ kann eine Prothese durch den Aufbau von Porzellan ausgeformt werden. Gemäß einem Verfahren wird die Verankerung durch Vorbereiten mit einer Fräse (engl. bur) verändert, um die Form und die Zahnfleischkonturen des Zahnes, welcher ersetzt wird, zu reproduzieren. Das Verfahren beginnt mit dem Aufbauen eines anpassbaren Typus von Porzellan auf einer Verankerung in einer groben Form und dem Backen. Die Prothese wird durch das Schleifen der Konturen und der occlusalen Anatomie verfeinert, um in einem Modell an die danebenliegenden Zähne angenähert zu werden. Die anatomische Form und die Konturen des Modells werden verifiziert. Das Porzellan kann gefärbt werden, um an die Farbe der danebenliegenden Zähne angepasst zu werden und wird vor der Auslieferung typischerweise lasiert und poliert.
Zusätzlich kann die im Allgemeinen zylindrische Sektion 30 etwas verjüngt sein, um weiterhin beim Installieren und Sichern einer Prothese an der Haltestütze 10 zu helfen. Beispielsweise kann die im Allgemeinen zylindrische Sektion 30 in einer Neigung von ungefähr drei Grad verjüngt sein. Optional kann die im Allgemeinen zylindrische Sektion 30 eine Rille (nicht gezeigt) oder andere Mittel zum Sichern einer festgelegten Schraube aufweisen, welche dazu verwendet wird, die Prothese an ihrem Ort zu halten.
Die äußere Oberfläche der im Allgemeinen zylindrischen Sektion weist eine abgerundete Schulter 36 auf. Die abgerundete Schulter 36 ist mit einer im Allgemeinen zylindrischen äußeren Oberfläche 37 verbunden, welche sich im Allgemeinen in einer Abwärtsrichtung in Richtung eines Dentalimplantats erstreckt. Die im Allgemeinen zylindrische äußere Oberfläche 37 ist mit einer sich verjüngenden Oberfläche 38 verbunden, welche sich einwärts und abwärts in Richtung eines Dentalimplantats erstreckt.
Bezug nehmend speziell auf 7 ist der keramische Abschnitt 14 hohl, wobei der zentrale Durchgang 24 durch diesen hindurch geht. An einem distalen Ende des keramischen Abschnitts 14 gibt es ein offenes Ende, welches einer Schraube ermöglicht, in die Haltestütze 10 einzutreten. Der zentrale Durchgang 24 verengt sich, so dass er eine Schulter 26 ausformt, welche eine Aufnahme oder einen Sitz für eine Schraube bereitstellt, so wie beispielsweise der Kopf 62 der Schraube 60, wie er in 3 gezeigt ist. Spezifisch weist der zentrale Durchgang 24 eine im Allgemeinen horizontale Oberfläche, welche die Schulter 26 definiert, auf. Die Schulter 26 der 7 ist vollständig aus Keramik hergestellt.
Die Länge L4 der 7 kann variiert werden, um sich an unterschiedliche Patientenanatomien anzupassen. Beispielsweise kann, wenn ein Patient eine größere Zahnfleischhöhe aufweist, die Länge L4 vergrößert werden. Die Länge L4 liegt im Allgemeinen bei von ungefähr 2,0 mm bis ungefähr 4,0 mm. Die Länge L4 kann jedoch weniger als 2,0 mm und größer als 4,0 mm sein. Die Länge L4 liegt bevorzugt bei von 2 mm bis ungefähr 3 mm. Die Länge L4 ist bevorzugt kleiner als 3 mm, um durch das Verbleiben unterhalb der Zahnfleischoberfläche ästhetisch ansprechend zu sein.
Die Breite W1 der 7 kann ebenso variiert werden, um sich an unterschiedliche Patientenanatomien anzupassen. Um einen verbesserten Halt an der Haltestütze bereitzustellen, wird die Breite W1 im Allgemeinen so ausgewählt, dass sie mit dem Flansch 18 des Metallabschnitts 12 korrespondiert. Die Breite W1 liegt im Allgemeinen bei von ungefähr 3 mm bis ungefähr 6 mm. Die Breite W1 kann jedoch kleiner sein als 3 mm und größer als 6 mm. Eine Breite W2 wird im Allgemeinen so ausgewählt, dass sie mit der Größe der Prothese und dem Zwischenraum zwischen den Zähnen korrespondiert. Die Breite W2 ist typischerweise größer als die Breite W1. Die Breite W2 liegt im Allgemeinen bei von ungefähr 5 mm bis ungefähr 7 mm. Die Breite B2 kann jedoch kleiner sein als 5 mm und größer als 7 mm.
Der Metallabschnitt 12 steht mit dem keramischen Abschnitt 14 in Eingriff. Noch einmal Bezug nehmend auf 1 und 2 liegt eine äußere Oberfläche des Metallabschnitts 12 an einer dazu korrespondierenden inneren Oberfläche des keramischen Abschnitts 14 an einem Unterzahnfleischende des keramischen Abschnitts 14 an. Der keramische Abschnitt 14 liegt bevorzugt nicht an einem Dentalimplantat an (siehe beispielsweise 3).
Der Metallabschnitt 12 kann mit dem keramischen Abschnitt 14 mittels einer Vielzahl von Verfahren in Eingriff gebracht werden. Beispielsweise kann der Metallabschnitt 12 durch Klebstoffe an dem keramischen Abschnitt 14 befestigt werden. Einige Typen von Klebstoffen, welche verwendet werden können, sind herkömmliche Zemente oder keramische Dichtmittel, wie beispielsweise keramisches Dichtungsglas (engl.: ceramic sealing glass). Der ausgewählte Klebstoff wird bevorzugt durch die Temperaturen, welche mit dem Ausformen einer Prothese durch das Aufbauen von Porzellan verbunden sind, nicht beeinflusst.
Der Metallabschnitt 12 und der keramische Abschnitt 14 der 1 und 2 können bei ihrem Eingreifen auch Unterstützung durch eine Schraube erfahren. Wenn eine Schraube vollständig auf einem Metallabschnitt säße, dann würden der Metallabschnitt und der keramische Abschnitt beispielsweise nur durch einen Klebstoff an ihrem Platz gehalten.
Es wird erwogen, dass andere Dentalklebstoffe verwendet werden können, um den Metallabschnitt 12 an dem keramischen Abschnitt 14 zu befestigen. Um eine verbesserte Oberfläche zum Anhaften auszuformen, kann der Metallabschnitt 12 griffig geblasen (engl.: grip-blasted) sein, beispielsweise durch Luftdruck. Alternativ kann der Metallabschnitt 12 so hergestellt sein, dass er in den keramischen Abschnitt 14 per Presssitz eingebracht werden kann.
Gemäß einem Verfahren zum Befestigen des Metallabschnitts 12 an dem keramischen Abschnitt 14 wird keramisches Abdichtungsglas an entweder einer äußeren Oberfläche des Metallabschnitts 12, einer inneren Oberfläche des keramischen Abschnitts 14 oder einer Kombination derer aufgebracht. Der Metallabschnitt 12 wird in die innere Oberfläche des keramischen Abschnitts 14 eingesetzt. Der Metallabschnitt 12 und der keramische Abschnitt 14 werden auf eine Temperatur aufgeheizt, die hinreichend hoch ist um das keramische Dichtungsglas zu schmelzen. Der Metallabschnitt 12 und der keramische Abschnitt 14 werden auf eine Temperatur abgekühlt, die ausreichend ist, so dass der Metallabschnitt 12 an dem keramischen Abschnitt 14 befestigt ist.
Bezug nehmend auf 1 und 4 hilft die im Allgemeinen flache Oberfläche 28 des Metallabschnitts 12 beim Verhindern oder Vermeiden einer Drehung des Metallabschnitts 12 relativ zu dem keramischen Abschnitt 14. Spezifisch ist ein Raum 29 zwischen dem keramischen Abschnitt 14 und der flachen Oberfläche 28 des Metallabschnitts 12 ausgeformt, welcher einen Klebstoff aufnimmt, um eine Drehung des Metallabschnitts 12 und des keramischen Abschnittes 14 zu verhindern oder zu vermeiden. Wenn der Metallabschnitt 12 und der keramische Abschnitt 14 mit Presssitz verbunden sind, verhindert oder vermeidet die flache Oberfläche 28 des Metallabschnitts 12 keine Drehung, es sei denn dass eine zweite damit korrespondierende, im Allgemeinen flache Oberfläche (nicht gezeigt) auf einer inneren Oberfläche des keramischen Abschnittes 14 geformt ist.
Der Metallabschnitt 12 umfasst im Allgemeinen Titan oder eine Titanlegierung. Andere biokompatible Materialien können zum Ausformen des Metallabschnittes verwendet werden, so wie beispielsweise Goldlegierungen, Kobaltchrom und Ähnliches. Der Metallabschnitt 12 kann aus jedem anderen medizinisch kompatiblen Material hergestellt werden, welches eine ähnliche Härte wie die Härte des Materials aufweist, welches zum Ausformen des Dentalimplantats verwendet wird. Beispielsweise kann der Metallabschnitt 12 Ti-6Al-4V (90 Gew.-% Titan, 6 Gew.-% Aluminium und 4 Gew.-% Vanadium) umfassen und das Dentalimplantat kann ein kommerzielles Reintitan oder Ti-6Al-4V umfassen. Das Material, welches dazu verwendet wird den Metallabschnitt 12 zu formen, ist bevorzugt radiopak (also opak für Röntgenstrahlen), so dass die Schnittstelle zwischen dem Metallabschnitt 12 und dem Dentalimplantat untersucht werden kann.
Der keramische Abschnitt 14 kann vollständig aus einem keramischen Material, so wie beispielsweise Aluminiumoxid (Alumina) hergestellt sein. Alternativ kann der keramische Abschnitt ein Zirkoniumoxid (Zirkonia) umfassen. Das keramische Material kann eine Kolorierung umfassen, wie beispielsweise die natürliche Farbe eines Zahnes. Um bei der Stabilisierung des keramischen Materials zu helfen, können Materialien wie beispielsweise Hafniumoxid und/oder Yttriumoxid (Yttria) hinzugefügt werden. Es wird erwogen, dass zusätzliches Oxid oder zusätzliche Oxide beim Ausformen des keramischen Abschnittes 14 verwendet werden. In einem Ausführungsbeispiel umfasst der keramische Abschnitt 14 von ungefähr 92 Gew.-% bis ungefähr 99 Gew.-% Zirkoniumoxid, von ungefähr 4,5 Gew.-% bis ungefähr 5,4 Gew.-% Yttriumoxid, von ungefähr 0 Gew.-% bis ungefähr 0,5 Gew.-% Hafniumoxid, von ungefähr 0 Gew.-% bis ungefähr 0,5 Gew.-% Aluminiumtrioxid und von ungefähr 0 Gew.-% bis ungefähr 0,5 Gew.-% andere Oxide. Der keramische Abschnitt kann aus einem Material hergestellt sein, welches radiopak ist. Die Härte des Materials, welches zum Ausformen des keramischen Abschnitts verwendet wird, ist größer als die Härte des Materials, welches zum Ausformen des Dentalimplantats verwendet wird.
Ein keramischer Abschnitt, welcher aus einem Yttriastabilisierten Zirkoniumoxid hergestellt ist, hat im Allgemeinen eine höhere Bruchzähigkeit (engl.: fracture toughness) und Biegefestigkeit (engl.: flexural strength) als ein keramischer Abschnitt aus Aluminiumoxid. Es ist wünschenswert eine höhere Bruchzähigkeit und Biegefestigkeit zu haben, da der keramische Abschnitt dann stärker, härter und dauerhafter ist. Ebenso kann das Verwenden eines Materials, welches eine höhere Bruchzähigkeit und Biegefestigkeit hat, in einem schnelleren Herstellen der Haltestütze resultieren, wenn der Formungsprozess bei einer höheren Temperatur stattfinden kann, da das Material weniger dafür anfällig ist, abzusplittern oder zu reißen.
Wie oben diskutiert, können die Breiten W2 und W1 der Haltestütze 10 variiert werden. Dies ist beispielsweise in den
10 und 11 gezeigt, in denen in einem weiteren Ausführungsbeispiel einer Haltstütze (Haltestütze 110) die Breite W3 im Vergleich mit der Breite W1 größer ist, welche in 7 gezeigt ist. Gleichermaßen ist die Breite W4 der 10 größer als die Breite W2, welche in 7 gezeigt ist. Die Haltestütze 110 ist ähnlich zu der Haltestütze 10, welche in 1 und 2 dargestellt ist. Die Haltestütze 110 umfasst einen Metallabschnitt 112 und einen keramischen Abschnitt 114. Der keramische Abschnitt 114 hat einen Oberflächenabschnitt 132, welcher die Form eines abgeschnittenen Dreieckes aufweist.
Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung
12–19 stellen ein Ausführungsbeispiel einer Haltestütze (Haltestütze 210) dar, welche mit einem Implantat in Eingriff gebracht werden kann und welche dazu ausgebildet ist, daran eine Prothese zu halten. Die Haltestütze 210 ist ähnlich zu der Haltestütze 10, welche in 1 und 2 gezeigt ist, außer dass eine im Allgemeinen röhrenförmige Sektion 220, welche eine größere Länge L5 als eine korrespondierende Länge L2 des Metallabschnitts 12 aufweist (siehe 4), vorgesehen ist. Die Haltestütze 210 der 12 und 13 umfasst einen Metallabschnitt 212 und einen keramischen Abschnitt 214.
Bezug nehmend auf die 14-16 umfasst der Metallabschnitt 212 einen polygonalen Sockel 216, einen sich auswärts erstreckende Flansch 218, welcher sich von dem polygonalen Sockel 216 aus erstreckt, und die im Allgemeinen röhrenförmige Sektion 220, welche sich über dem polygonalen Sockel 216 erstreckt. Die im Allgemeinen röhrenförmige Sektion 220 hat eine obere Oberfläche 221. Zumindest ein Abschnitt der oberen Oberfläche 221 formt eine Schulter aus, welche eine Aufnahme für einen Kopf einer Schraube (nicht gezeigt) bereitstellt. Der Abschnitt der oberen Oberfläche 221, welche die Schulter ausformt, ist vollständig aus Metall hergestellt. Um einen Zugang für eine Schraube bereitzustellen, um innere Gewindegänge des Dentalimplantats zu erreichen, hat der Metallabschnitt 212 eine zentrale Öffnung 222. Der Metallabschnitt 212 kann in einer Unterzahnfleischsektion (also einer Sektion unterhalb der Zahnfleischoberfläche) angeordnet sein, um die Ästhetik der Prothese zu verbessern. Die Länge L6 liegt im Allgemeinen bei von ungefähr 1,5 mm bis ungefähr 4 mm und, genauer, bei von ungefähr 2 mm bis ungefähr 3 mm. Die Länge L6 ist bevorzugt weniger als ungefähr 3 mm, so dass sie unterhalb einer Zahnfleischoberfläche verbleibt.
Ein Ausführungsbeispiel des keramischen Abschnittes ist in 17–19 gezeigt. Der keramische Abschnitt 214 unterscheidet sich von dem keramischen Abschnitt 14 dadurch, dass er keine Schulter als Aufnahme für die Schraube ausformt. Der keramische Abschnitt 214 der 17–19 ist dazu ausgebildet, mit dem Metallabschnitt 212 in Eingriff zu kommen.
Der keramische Abschnitt 214 der 17–19 umfasst eine Überzahnfleischsektion 270 (also eine Sektion oberhalb der Zahnfleischoberfläche) und eine Unterzahnfleischsektion 272 (also eine Sektion unterhalb der Zahnfleischoberfläche). Der keramische Abschnitt 214 ist hohl mit einem zentralen Durchgang 224 durch diese hindurch. Der zentrale Durchgang 224 öffnet sich an einer inneren abgerundeten Schulter 225 in einer im Allgemeinen horizontalen Richtung, bevor er sich in einer im Allgemeinen vertikalen Richtung weiter erstreckt.
20–21 illustrieren andere alternative Verankerungen, welche primär aus Keramik hergestellt sind. Die Verankerungen in 20–21 sind ästhetisch ansprechend, da das keramische Material eine hellere Farbe hat, welche nicht gleich durch das Zahnfleischgewebe hindurch gesehen werden kann.
Ausführungsbeispiel 2 der Erfindung
In der erläuternden 20 umfasst eine keramische Verankerung 300 ein keramisches äußeres Teil 302, welches einen metallischen Kern 304 umgibt. Der metallische Kern 304 umfasst einen Sockel 312, welcher mit dem hexagonalen Auge eines Implantats in Eingriff kommt. Der metallische Kern 304 weist ebenso eine untere Oberfläche 316 zum Eingreifen in die ringförmig geformte Oberfläche auf, welche das hexagonale Auge auf der Oberseite des Implantats umgibt. Das keramische äußere Teil 302 umfasst eine untere Sektion 314, welche sich aufwärts von dem unteren Ende 316 fort verjüngt und an einer Schulter 320 endet. Über der Schulter 320 liegt eine obere Sektion 318 eines keramischen äußeren Teils 302, welches in der Querschnittsrichtung abnimmt wenn es sich von der Schulter 320 fort in Richtung des obersten Endes der keramischen Verankerung 300 bewegt.
Die untere Oberfläche 317 des keramischen äußeren Teils 302 greift bevorzugt in die obere Oberfläche des unteren Endes 316 des metallischen Kernes 304 ein. Entsprechend greift die obere Oberfläche des Implantats nur mit dem metallischen Kern 304 ein und greift nicht mit dem keramischen äußeren Teil 302 ein. Dies stellt sicher, dass das keramische äußere Teil 302, welches typischerweise ein härteres Material als das Titanimplantat ist, nicht auf dem Implantat mahlt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der metallische Kern 304 aus Titan hergestellt, während das keramische äußere Teil 302 aus Aluminiumoxid hergestellt ist. Zusätzlich zu einem Aluminiumoxid kann das äußere Teil 302 ebenso aus Zirkonium hergestellt sein.
Der metallische Kern 304 umfasst eine sich verjüngende Oberfläche 322 zum in Eingriff bringen einer damit korrespondierenden Verjüngung an einer Stütze, so wie beispielsweise der Stütze 335 in 21. Daher ist ein Winkel α der Stütze 335 in 21 im Wesentlichen der gleiche wie der Winkel α in der zulaufenden Oberfläche 322 der keramischen Verankerung 300 der 20 und 21. Die zulaufende Oberfläche 322 kann so hergestellt sein, dass sie eine verriegelnde Verjüngung (engl.: locking taper) ist. Der Winkel α liegt im Allgemeinen im Bereich von ungefähr 5° bis ungefähr 20°. Da die Stütze 335 im Allgemeinen aus einem Metall hergestellt ist (beispielsweise Titan), ist es bevorzugt, die verriegelnde Verjüngung 322 ebenso aus Metall herzustellen. Wenn die verriegelnde Verjüngung aus einer harten Keramik hergestellt ist, dann kann das Eingreifen der keramischen verriegelnden Verjüngung und der Stütze in einem hohen Reibungskoeffizienten resultieren. Höhere Einsetzungsdrehmomente würden dann notwendig sein, um den gleichen Betrag von Spannung in der Stütze zu erreichen (also der Kraft, welche die keramische Verankerung 300 an dem Implantat hält), welche durch das Eingreifen des Gewindes des unteren Stammes der Stütze und der inneren Bohrung des Implantatsaufgebracht wird. Zusätzlich kann die Härte der keramischen verriegelnden Verjüngung diese dazu bringen, dass sie auf der Oberfläche der Titanstütze mahlt. Es ist jedoch möglich, ein biokompatibles Schmiermittel bereitzustellen um die Reibung zu reduzieren, wenn ein keramisches Metall verwendet wird.
Während die erläuternde 20 den metallischen Kern so darstellt, dass er sich zu dem obersten Ende der Verankerung 300 hin erstreckt, kann er sich zu einem Punkt hin erstrecken, in dem die verjüngte Oberfläche unterhalb des obersten Endes liegt. Es sollte jedoch hinreichend viel Material vorhanden sein, um die Verriegelungsfunktion mit der Stütze durchzuführen.
In einem Ausführungsbeispiel wird der metallische Kern 304 in das keramische äußere Teil 302 mittels Presssitz eingebracht. Ein Weg, um diesen Presssitzeingriff zu erreichen, ist durch das Abkühlen des metallischen Kernes 304 derart, dass er sich in seiner Querschnittsgröße aufgrund seines thermischen Expansionskoeffizienten verkleinert, und es dann zu Ermöglichen dass er sich auf die Raumtemperatur aufheizt, wodurch er in einen festen Eingriff mit dem keramischen äußeren Teil 302 expandiert. Zusätzlich kann der metallische Kern 304 durch einen Klebstoff an dem keramischen äußeren Teil 302 angebracht werden.
Die erläuternde 21 stellt eine alternative keramische Verankerung 330 dar, welche ein keramisches äußeres Teil 332 und einen metallischen Kern 334 umfasst. Anstelle dessen, dass sich der metallische Kern 334 vollständig bis zur obersten Oberfläche der keramischen Verankerung 330 erstreckt, wird der keramische Kern 334 nur in das keramische äußere Teil 302 an dessen unterem Ende eingesetzt, um einen nicht-runden (beispielsweise hexagonalen) Sockel zu formen. Da es bevorzugt ist, anstelle einer keramischen Oberfläche die verjüngende Sektion der Stütze 335 mit einer metallischen Oberfläche in Eingriff kommend vorzusehen, wird eine metallische Folie 340 in das keramische äußere Teil 302 vor dem Einsetzen der Stütze eingesetzt. Die Folie 340 hat eine kegelstumpfförmige Form, so dass sie in die sich verjüngende Öffnung des keramischen äußeren Teils 332 hereinpasst. Daher, da die Stütze 335 in die keramische Verankerung 330 hereingeschraubt ist, greift die sich verjüngende Sektion der Stütze mit der metallischen Folie 340 ein, wodurch das Drehmoment reduziert wird, welches dazu erforderlich ist, den Reibungseingriff an der verriegelnden Verjüngungsoberfläche zu überwinden. Die Folie 340 kann aus Gold oder einer Goldlegierung hergestellt sein.
Während die keramischen Verankerungen, die in 20–21 gezeigt sind, so beschrieben wurden, dass sie durch das mechanische Anbringen eines metallischen Kernes an einem keramischen äußeren Teil hergestellt wurden, existieren auch andere Möglichkeiten, welche in der gleichen Konfiguration resultieren. Zum Beispiel kann das keramische Material (beispielsweise Aluminiumoxid) auf dem metallischen Kern aufgewachsen werden. Bei einem solchen Verfahren wird verwendet, dass die Keramik verdampft wird und auf den metallischen Kern abgeschieden wird durch einen Prozess, welcher als physikalische Dampfsynthese bekannt ist. Solch ein Prozess wird in dem Artikel mit dem Titel "Creating Nanophase Materials" von Siegel in Scientific American, Dezember 1996, Vol. 275, Nr. 6, Seiten 74-79 beschrieben, auf welchen der Leser bezüglich weiterer Informationen verwiesen wird. Das Resultat eines solchen Verfahrens ist eine sehr ausdauernde Keramik, welche auf dem metallischen Kern geformt ist.
Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf eine oder mehrere spezielle Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, werden die Fachleute erkennen, dass viele Veränderungen dieser durchgeführt werden können, ohne vom Schutzumfang der Ansprüche abzuweichen.

Claims

Haltestütze (210) zur Verwendung mit einem Dentalimplantat (50), wobei das Dentalimplantat (50) eine mit einem Innengewinde versehene Bohrung und einen nicht-runden Anschluss aufweist, welcher an dessen Zahnfleisch-Endabschnitt vorgesehen ist, wobei das Implantat dazu geeignet ist, im Wesentlichen unterhalb einer äußeren Oberfläche des Zahnfleisches angeordnet zu sein und einen Kiefernknochen zu kontaktieren, und wobei die Haltestütze (210) umfasst: (a) einen keramischen Abschnitt (214, 314) zum Halten einer Prothese, wobei der keramische Abschnitt (214, 314) eine supra-Zahnfleischregion aufweist, die dazu geeignet ist, sich über das Zahnfleisch hinaus zu erstrecken, und ein sub-Zahnfleischende unterhalb der supra-Zahnfleischregion, wobei der keramische Abschnitt (214, 314) einen Durchgang (224) aufweist, der sich durch die supra-Zahnfleischregion und das sub-Zahnfleischende hindurch erstreckt; (b) einen Metallabschnitt (212, 304), welcher eine untere Sektion (216, 316), eine obere Sektion (220, 322), welche sich in den Durchgang (224) hereinerstreckt, und eine Durchgangsöffnung (222) aufweist, wobei der Metallabschnitt (212, 304) mit dem sub-Zahnfleischende des keramischen Abschnittes (214) eingreift, wobei die untere Sektion (216, 316) so ausgebildet ist, dass sie in den korrespondierenden, nicht-runden Anschluss des Dentalimplantats (50) eingreift, wobei die obere Sektion (220) eine oberste Oberfläche aufweist, die eine Schulter (221, 322) ausformt; und (c) eine Schraube (60), die so ausgebildet ist, dass sie in die Gewindegänge der Innengewindebohrung des Implantats eingreift, wobei die Schraube (60) einen Kopf (62) und eine mit einem Gewinde versehene Sektion (64) umfasst und durch den Durchgang (224) und die Durchgangsöffnung (222) hindurchtritt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (62) der Schraube (60) vollständig an der Schulter (221, 322) des Metallabschnittes (212, 304) aufsitzt.
Haltestütze gemäß Anspruch 1, wobei der keramische Abschnitt (214, 314) aus einem Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid oder einer Kombination derer besteht.
Haltestütze gemäß Anspruch 2, wobei der keramische Abschnitt (214, 314) weiterhin ein Hafniumoxid, Yttriumoxid oder eine Kombination derer umfasst.
Haltestütze gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Metallabschnitt (212, 304) aus Titan, einer Titanlegierung, einer Goldlegierung oder Kobaltchrom besteht.
Haltestütze gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der untere Abschnitt (216, 316) des Metallabschnitts (212, 304) einen Flansch (218, 317) umfasst.
Haltestütze gemäß Anspruch 5, wobei der Flansch (218, 317) eine äußere Oberfläche umfasst, wobei die äußere Oberfläche sich einwärts in Richtung des dentalen Implantats verjüngt.
Haltestütze gemäß Anspruch 6, wobei das sub-Zahnfleischende des keramischen Abschnitts (214, 314) eine äußere Oberfläche aufweist, die im Wesentlichen einer Kontur der äußeren Oberfläche des Flansch (218, 317) folgt.
Haltestütze gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der obere Abschnitt (220) des Metallabschnitts (212) im Wesentlichen röhrenförmig ist.
Haltestütze gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der nicht-runde Anschluss ein Auge ist.
Haltestütze gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, weiterhin umfassend ein keramisches Dichtmittel.
Haltestütze gemäß Anspruch 10, wobei das keramische Dichtmittel ein keramisches Dichtungsglas ist.
Haltestütze gemäß Anspruch 10, wobei der metallische Abschnitt eine flache Oberfläche aufweist und wobei ein Raum zwischen der flachen Oberfläche und einer inneren Oberfläche des Durchganges des keramischen Abschnitts geformt ist, der einen Großteil des keramischen Dichtmittels aufnimmt.