DE10033918B4

DE10033918B4 - Vorrichtung / Implantat zur geführten Distraktionsosteogenese in atrophierten alveolären Kieferknochen

Info

Publication number: DE10033918B4
Application number: DE2000133918
Authority: DE
Inventors: Torsten N Wallerius
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-07-12
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2020-07-13
Also published as: DE10033918A1

Abstract

Vorrichtung zur geführten Distraktionsosteogenese in atrophierten alveolären Kieferknochen mit einem im Kieferknochen verankerten Implantat (1), welches lediglich zum Einschrauben in ein vom Kieferknochen getrenntes (osteotoniertes) zu bewegendes Knochensegment (8) ausgebildet ist und welches über eine Zugschraube mit einem Brückenelement verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Brückenelement als eine festeinzubauende provisorische prothetische Versorgung ausgebildet ist.

Description

Die Distraktionsosteogenese geht auf die wissenschaftlichen Untersuchungen des russischen Orthopäden Ilizarov zurück. Die Distraktionsosteogenese macht sich die Charakteristik der Knochenheilung zu nutzen. Nach einer Fraktur eines Knochens bildet sich ein sogenannter Kallus aus, der ein hoch proliferatives Gewebe darstellt. Neben verschiedenen anderen Zellen zeigen knochenbildende Zellen eine hohe Aktivität, die letztendlich zur Ausheilung der Fraktur führt. Ilizarov konnte als erster Arzt zeigen, daß durch langsames Auseinanderbewegen zweier Knochenfragmente der Kallus zum Längenwachstum angeregt werden kann. Die Distraktionsosteogenese wird seit langem in der Orthopädie angewandt, um z.B. ein durch Fehlbildung verkürztes Bein auf die gleiche Länge des anderen zu bringen. Ebenfalls in der eugnaten Kieferchirurgie hat dieses Einzug gehalten und wird zur Korrektur von Fehlbildungen eingesetzt.
Auch in der Zahnmedizin versucht man mit diesem Verfahren das Knochenangebot, hauptsächlich zur Aufnahme dentaler Implantate zu vergrößern. Der Verlust von Zähnen geht über die Jahre sehr häufig auch mit dem Verlust von Knochensubstanz darher. Dies führt oft zu anatomischen, funktionellen und ästhetischen Problemen, die das Einbringen von dentalen Implantaten schwierig oder gar unmöglich gestalten.
Seit Jahren wird versucht, mit Knochen- oder Knochenersatzmaterialien ein ausreichendes Knochenangebot zu schaffen. Es hat sich gezeigt, daß die s.g. Augmentation von Knochen in der horizontalen Dimension bei weitem voraussag barer ist, als die Regeneration in der vertikalen, also in der Knochenhöhe.

Die Distraktionsosteogenese in der Zahnmedizin wird durch "Vorrichtungen" ermöglicht, die nach chirurgischer Trennung eines Knochenblocks, ein sukzessives Entfernen des Blockes vom Kiefernknochen erlaubt. Dabei wird nach dem Einbringen dieser Geräte der Knochenblock täglich um etwa 0,8–1,0 mm vom Kieferknochen wegbewegt. Auf diesem Weg bildet sich in den Spalten neuer Knochen (WO99/01080A1, DE19848599C1 ).

Problem

Allen derzeit auf dem Markt befindlichen Vorrichtungen oder in Tierexperimenten getesteten Vorrichtungen ist gemein, daß sie sich am Kieferknochen als stationäre Phase und am chirurgisch getrennten Knochenblock verankern. Dies bringt einerseits ein kompliziertes und relativ ungenaues Adaptieren der Apparatur während der Operation durch den Chirurgen mit sich, andererseits ist häufig die Stabiliät beeinträchtigt. Ein weiterer großer Nachteil ist auch, daß die gewünschte Richtung der Bewegung nicht genau vorherbestimmt werden kann und für die Entfernung der Vorrichtung ein erneuter großer chirurgischer Zugang geschaffen werden muß.

Beschreibung
Bei der Erfindung handelt es sich um eine Kombination aus temporär dentalem Implantat und Zugschraube. Die Vorrichtung setzt sich aus drei Teilen zusammen: a) dem Implantat, b) einem Führungszylinder und c) der Aktivierungsmutter (1). Die Neuheit besteht zum einen darin, daß lediglich eine Verankerung zum zu bewegenden Knochenblock erzeugt wird. Diese Verbindung wird durch das Schraubenimplantat hergestellt. Das Implantat 1 setzt sich im oberen Teil in einer Gewindestange 4 fort. Implantat und Gewindestange bestehen aus einem Stück (2). Aus Gründen der Biokompatibilität und "Osseointegration" wurde Titan als Material gewählt. Der Teil des Implantates, der mit dem Knochen in Verbindung steht, besitzt eine, wie auch bei verschiedenen anderen auf dem Markt befindlichen Implantaten, rauhe Oberfläche, die durch Sandstrahlen und anschließende chemische Ätzung erreicht wird. Am Implantatkopf befindet sich ein Sechskant 5, der zur Aufnahme eines Ein- bzw. Ausdrehschlüssels fungiert. Der dritte Teil des Schraubenimplantates besteht aus einer 25 mm langen Gewindestange 4. Die Steigung des Gewindes ist so gewählt, daß durch eine Umdrehung der Aktivierungsmutter 3 das Implantat um 0,4 mm herangezogen wird.
Der zweite Teil der Vorrichtung besteht aus einem Führungszylinder 2 mit einer Auflagefläche (1). Im Zylinderkopf ist ein kreisrundes Lager zur Aufnahme der Aktivierungsmutter 3 gefräst. Der Innendurchmesser des Zylinders ist so gewählt, daß ein genaues Gleiten der 2,3 mm starken Gewindestange gewährleistet ist (1b). In der Auflagefläche ist zusätzlich eine Aussparung gefräst, die ein Einrasten eines Riegels 6 aus Polyethylen erlaubt (1c). Eine gleiche Aussparung befindet sich auch in der Aktivierungsmutter 3. Durch das Einrasten des Riegels 6 wird eine unkontrollierte Rotation oder Lockerung der Aktivierungsmutter verhindert.
Die kreisrunde Aktivierungsmutter 3 besitzt eine zentrische Bohrung mit einem Innengewinde. Die Oberseite dieser Mutter ist in Umfangsrichtung mit drei gleichmäßig verteilten Bohrungen 9 versehen, die als Rasten für einen Aktierungsschlüssel dienen (1c).
Zum besseren Verständnis soll hier kurz der technische Ablauf darstellt werden. Aus funktionellen, statischen und ästhetischen Gründen werden heutzutage dentale Implantate, wenn möglich so eingebracht, daß die dreidimensionale Position des Implantates der einer natürlichen Zahnwurzel ent spricht. Dies ist das Ziel der dentalen Distraktionsosteogenese. Der Einsatz der oben beschriebenen Vorrichtungen ist lediglich durch enge Zusammenarbeit von Chirurg und dem Prothetiker (restaurativ versorgender Zahnarzt oder Zahntechniker) möglich. Der Zahnarzt formt im ersten Schritt den Ober- und Unterkiefer des Patienten ab. Anhand dieser Abformung werden Modelle der Kiefer hergestellt und in ein Gerät zur Simulation der Kieferbewegungen (Artikulator) eingebaut. Der Zahntechniker ersetzt nun die fehlenden Zähne in Wachs (s.g Wax-up oder Set-up). Zahnarzt und Zahntechniker sind nun in der Lage, anhand von klinischen Daten die gewünschte Position des beschriebenen Distraktionsgerätes und die Zugrichtung während der Distraktionsosteogenese festzulegen. Position und Zugrichtung werden durch einen Stab angezeigt. Das Ziel ist es, die Position so festzulegen, daß der Stab durch die ersetzten Zähne ragt. Ist die Übereinstimmung erlangt, wird der Stab im Modell des Patientenkiefers eingebaut. Nun kann der oben beschriebene Führungszylinder (1a oben) in eine dental abgestützte provisorische Versorgung eingebaut werden (3, Brückenglied). Der Führungszylinder wird nun entweder durch Verklebung in ein individuell hergestelltes Metallgerüst eingebaut oder in ein aus zahnfarbenem Kunststoff bestehenden Provisorium integriert (3). Der eingebaute Führungszylinder dient dem Chirurg als genaue Bohrschablone, um das Implantatbett zur Aufnahme der Distraktionsvorrichtung vorzubereiten. Die Distraktionsvorrichtung wird nun eingeschraubt. Anschließend kann die Gewindestange 4 der Distraktionsvorrichtung durch die provisorische Versorgung 7 mit dem integrierten Führungszylinder 2 passieren. Die Präparation des Knochenblocks (Osteotomie) kann nun durchgeführt werden. Ist dies erfolgt, wird das Provisorium eingebracht und die Aktivierungsmutter 3 auf die Gewindestange des Implantates aufgeschraubt, bis die Mutter im Lager des Führungszylinders 2 zu liegen kommt. Ist die Gewindestange zu lang wird diese gekürzt. Die Vorrichtung kann nun nochmal auf ihre Funktion hin überprüft werden, be vor das Operationsfeld verschlossen wird. Es erfolgt eine initiale Aktivierung und die Sicherung der Aktivierungsmutter mit dem Riegel 6. Der Patient kommt zur täglichen Aktivierung in die Praxis.
Je nach Größe des Knochenblocks können auch zwei oder mehr Distrationsgeräte eingebracht werden, die jedes für sich einen Führungszylinder mit Aktivierungsmutter enthalten.
Durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung werden folgende Vorteile erreicht:

– Die Vorrichtung ermöglicht es erstmalig, die genaue Zugrichtung in Verbindung mit einer späteren definitiven Versorgung exakt zu planen und am Modell ggf. zu simulieren.
– Der Knochenblock wird mit dieser Distraktionsvorrichtung zum ersten Mal mit einer provisorischen Versorgung verbunden und benötigt nicht die Verankerung am stationären Kieferknochen.
– Der Patient ist immer mit einem Provisorium versorgt, das ihm ein nahezu uneingeschränktes Teilnehmen am sozialen Leben ermöglicht.
– Die Distraktionsvorrichtung kann auch nach der Beendigung der Distraktionsosteogenese zur Stabilisierung des Ergebnisses länger in der Mundhöhle verbleiben.
– Die Vorrichtung vereinfacht eine heute noch komplizierte Operation und liefert vorhersagbare Ergebnisse.

Claims

Vorrichtung zur geführten Distraktionsosteogenese in atrophierten alveolären Kieferknochen mit einem im Kieferknochen verankerten Implantat (1), welches lediglich zum Einschrauben in ein vom Kieferknochen getrenntes (osteotoniertes) zu bewegendes Knochensegment (8) ausgebildet ist und welches über eine Zugschraube mit einem Brückenelement verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Brückenelement als eine festeinzubauende provisorische prothetische Versorgung ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Zugschraube als Gewindestange (4) ausgebildet ist, die fest mit dem Implantat (1) verbunden ist, und daß die Gewindestange (4) durch einen in der provisorische prothetische Versorgung (7) vorhandenen Führungszylinder (2) und eine in den Führungszylinder eingebettete Aktivierungsmutter (Stellmutter) (3) verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktivierungsmutter (3), beispielsweise durch einem verschiebbaren Riegel (6), drehsicherbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Implantat (1) an seinemm oberen Ende mit einem Sechskantabschnitt (5) versehen ist.