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Skelettdeformationen werden während des Wachstums eines
Individuums sichtbar, oder können durch eine Verletzung,
Tumorresektion oder systemische Erkrankung erworben sein.
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Die Korrektur von Knochendeformationen erfordert entweder eine
chirurgische Behandlung, um die deformierten Knochen wieder in
ein "normales" Verhältnis zueinander zu bringen, oder geführte
Knochenbewegungen. Zur Zeit werden Nadeln oder andere
transossale Vorrichtungen in Verbindung mit chirurgischen Verfahren
verwendet, um die Knochen zu verankern und um die Position der
Knochen während der Behandlung und Heilung beizubehalten. Diese
transossalen Vorrichtungen haben Grenzen, wie z. B. bei kleinen
Knochen und in Bereichen des menschlichen Skeletts, wie z. B.
dem Gesicht, wo andere Vitalstrukturen vorhanden sind, die die
Verwendung von Nadeln ausschließen. Die Korrektur von
Gesichtsdeformationen stellt eine klinische Herausforderung
dar, die zu diese Erfindung geführt hat.
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In Patienten mit atrophischen Oberkiefer- und
Unterkieferknochen ist eine prothetische Rehabilitation mit konventionellem
Zahnersatz oft nicht zufriedenstellend, weil der Patient nur
sehr wenig Knochen besitzt, um die Zahnprothese zu halten. Um
diese Patienten zu rehabilitieren, ist oft eine
Knochentransplantation erforderlich. Viele Patienten sind jedoch für eine
Knochentransplantation aus gesundheitlichen Gründen nicht
geeignet. Ihre Rehabilitation kann nur durch eine Verankerung für
einen verbesserten Halt ihrer Prothese bewirkt werden.
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Die ersten Anzeichen eines fehlerhaften Oberkiefer- oder
Unterkieferwachstums sind oft eine Fehlstellung der Zähne. Wenn dies
erkannt wird, ist es möglich, das Wachstum der Segmente des
kraniofazialen Skeletts zu führen, um die Notwendigkeit für
eine chirurgische Korrektur der Deformation zu minimieren.
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Eine kongenitale Einheit des Oberkiefers ist in allen drei
Dimensionen vorhanden. Ein transversaler Mangel des Oberkiefers
wird durch den Kieferorthopäden oft durch eine orthopädische
Gaumenexpansion behandelt. Ein Mangel im Oberkiefer in der
vertikalen oder anterior-posterioren Richtung konnte durch nicht
chirurgische geführte Bewegungen aufgrund des Mangels einer
stabilen oder nicht mobilen Verankerungsquelle für
orthopädische Maßnahmen nicht zufriedenstellend geheilt werden.
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Ein Unterkiefermangel kann durch funktionelle Hilfsmittel
korrigiert werden, die den Unterkiefer nach vorne positionieren,
und vermutlich ein posteriores kondyläres zusätzliches Wachstum
ermöglichen, das den Unterkiefer in seiner nach vorne
gerichteten Position stabilisiert. Kieferorthopäden verwenden eine
orthopädische Traktion in allen drei Richtungen, um die
Entwicklung eines Knochens in einer günstigen Stellung zu
kontrollieren oder in eine solche zu richten.
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Gaumespalten-Patienten haben oft eine transversale,
anteriorposterior- und vertikale Fehlbildung. Eine Wiederherstellung
dieser Patienten erfordert oft eine kieferorthopädische
Korrektur der Segmente, bevor man versucht, die Mängel durch
Knochentransplantation zu beheben. Die Mängel können jedoch groß und
schwer kontrollierbar sein, wenn der Patient jung ist. Auch die
Milchzähne können im Hinblick auf eine kieferorthopädische
Verankerung schwer zu kontrollieren sein, was eine definitive
Korrektur des Gaumenbogens verhindert, bis der Patient in
früherem Teenager-Alter ist.
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Alle kieferorthopädischen und orthopädisch wirkenden Kräfte
folgen dem Newtonschen Gesetz von Kraft und Gegenkraft. Wenn
eine Kraft appliziert wird, um einen Gegenstand, wie z. B.
einen Zahn, zu kontrahieren oder zurückzuziehen, ist eine
"gleiche und entgegengesetzte" Kraft vorhanden, die einen
anderen Zahn nach vorne bewegt. Die Widerstandsfähigkeit der
hinteren Zähne ist als Verankerung bekannt.
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Kieferorthopäden kompensieren diese entgegengesetzt gerichteten
Tendenzen, indem sie eine außerorale Kraft verwenden, die als
Zaumzeug bekannt ist, um den Widerstand der Molarzähne zu
verstärken. Weil viele Patienten kein Zaumzeug tragen wollen, kann
die Befolgung dieser Maßnahme durch den Patienten jedoch
schlecht sein, wodurch die kieferorthopädische Therapie und oft
das endgültige Ergebnis in Frage gestellt werden.
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Das Problem ist, daß die entgegengesetzten Kräfte normalerweise
kontinuierlich sind, und 24 Stunden am Tag wirken. Realistisch
gesehen werden die meisten Patienten ein Zaumzeug nicht länger
als 10 bis 12 Stunden pro Tag tragen. Deshalb wird die hintere
Verankerung typischerweise nur zur 40 bis 50% der Zeit
verstärkt. Eine all zu oft inkonsequente Verwendung oder
offenkundige Missachtung verringern die Wirkung sogar noch mehr.
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Frühere Arbeiten auf diesem Gebiet zeigen, daß endossale
Implantate verwendet werden können, um kieferorthopädische Kräfte
für eine Zahnbewegung zu verankern. Alle früher verwendeten
Inplantate besaßen eine zylindrische oder schraubenförmige
Gestalt und eine Länge von 8 bis 22 mm. Diese Untersuchungen
zeigen, daß osseointegrierte Implantate verwendet wurden, um eine
Wiederausrichtung der Zähne zu verankern, ohne die Implantate
zu bewegen. Diese Implantate wurden tief in den Knochen
gesetzt.
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Auf dem Gebiet der Orthopädie werden routinemäßig Nadeln durch
Knochen geführt und mit verschiedenen unterstützenden
Netzwerken verbunden, um die Knochenposition aufrechtzuerhalten, und
um auch als Verankerung für eine geführte Knochenbewegung zu
wirken. Mit dem Hindurchführen von Nadeln durch die Substantia
corticalis und Substantia spongiosa ist Morbidität verbunden,
und wenn Komplikationen, wie z. B. eine Nadellockerung oder
In
fektion, auftritt, kann dies mit dem Verlust der
Knochenstruktur verbunden sein.
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Seit Juli 1984 wurden klinisch mit Hydroxylapatit beschichtete
zylindrische Implantete verwendet. Für ein Interpositions- und
Onlay-Implantieren von Mängeln während einer Kieferoperation
sind feste Blöcke aus dichtem Hydroxylapatit verfügbar. Die
Onlay-Implantate wurden exklusiv zur kosmetischen Verbesserung
von Gesichtsmängeln ohne Belastung verwendet.
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Die Französische Patentveröffentlichung FR-2631813 beschreibt
ein Zahnimplantat, mit einer plattenähnlichen Basis zur
Anbringung über dem Kieferknochen. Die Platte ist zur Biointegration
mit dem Knochen mit einem bioaktiven Material beschichtet. Ein
zentraler Teil des Implantats weist, eine Bohrung auf, die zur
Aufnahme einer Zahnprothese ausgestaltet ist.
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Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung ist es, ein
verbessertes Verankerungssystem bereitzustellen, das eine
Knochenverankerung und eine kieferorthopädische Vorrichtung zur
Behandlung einer Fehlstellung der Zähne umfaßt. Die
Knochenverankerung oder Auflage (Onplantat) sollte dünn genug sein, um ein
Darüberwachsen von Knochen zu ermöglichen, und sollte eine
ausreichende Scherfestigkeit besitzen, um Kaukräfte und andere
Kräfte einer kieferorthopädischen Belastung zu absorbieren.
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Erfindungsgemäß wird ein Knochenverankerungssystem gemäß
Anspruch 1 bereitgestellt. Das System umfaßt eine
Knochenverankerung oder Onplantat, die/das chirurgisch auf einem Knochen oder
in einer seichten Vertiefung des Knochens angebracht wird, und
dadurch eine Biointegration ermöglicht. Die Vertiefung ist
vorzugsweise ca. 3 mm tief, um eine ausreichende Verankerung zu
ermöglichen. Das Aufbringen der bioaktiv beschichteten
Knochengrenzschicht ermöglicht ein Knochenwachstum über die gesamte
Oberfläche der 2 bis 3 mm dünnen Vorrichtung. Das
Knochenwachstum stärkt die Fähigkeit der Knochenverankerung, den Kaukräften
standzuhalten.
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Die kieferorthopädische Vorrichtung kann ein Gaumenband sein,
das an der Knochenverankerung oder Onplantat befestigt ist,
wobei das Gaumenband zwei Bänder aufweist, die um zwei Zähne
anbringbar sind. Die zwei Zähne werden unbeweglich gehalten,
wodurch es dem Kieferorthopäden möglich wird, die Fehlstellung
der verbleibenden Zähne zu behandeln.
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Die dünne vollständig bioaktiv-beschichtete Knochenverankerung
oder Onplantat wird als kieferorthopädische Verankerung
chirurgisch in einer seichten Vertiefung des Knochens angebracht, um
es den Knochen zu ermöglichen, auf allen Oberflächen des
Onplantats zu heilen, wodurch eine Biointegration zwischen
Auflagenknochengrenzfläche und dem Knochen ermöglicht wird, wonach
für eine Verankerung der kieferorthopädischen Vorrichtungen
eine Befestigungsvorrichtung auf dem Onplantat angebracht wird.
Das Anbringen des vollständig bioaktiv beschichteten Onplantat
in einer seichten Vertiefung des Knochens erfolgt für längere
Applikationen.
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Das Onplantat kann eine hindurchgehende Schraubenbohrung
aufweisen, um es mit einer kleinen Schraube in den Knochen zu
stabilisieren, während die Auflage sich integriert. Die Schraube
erfüllt keinen Zweck mehr, wenn die Integration stattgefunden
hat, und kann entfernt werden, wenn der Chirurg das Onplantat
zur Anbringung der beabsichtigten Vorrichtung freilegt.
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Durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung von
Ausführungsformen wird die Erfindung besser verständlich und es
werden von den vorstehend beschriebenen Aufgabenstellungen
verschiedene Aufgabenstellungen ersichtlich. Diese Beschreibung
nimmt auf die anliegenden Zeichnungen Bezug, worin bedeuten:
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Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung der
kieferorthopädischen Verankerung einer
Ausführungsform;
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Fig. 2 ist eine in Einzelteile aufgelöste Seitenansicht der
Ausführungsform der Fig. 1;
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Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Ausführungsform der
Fig. 1;
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Fig. 4 ist eine Ansicht von unten der Fig. 1;
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Fig. 5 ist eine Ansicht von unten einer alternativen
Ausführungsform der kieferorthopädischen Verankerung;
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Fig. 6 ist eine Ansicht von unten einer alternativen
Ausführungsform der kieferorthopädischen Verankerung;
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Fig. 7 ist eine Ansicht von unten einer Ausführungsform, in
der die kieferorthopädische Verankerung im Gaumen
angebracht ist, wobei der Gaumendraht mit zwei mit
Bändern versehenen Zähnen verbunden ist;
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Fig. 8 ist eine Ansicht von unten einer anderen im Gaumen
angebrachten Ausführungsform, wobei das Gaumenband
mit zwei mit Bändern versehenen Zähnen verbunden ist;
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Fig. 9 ist ein menschlicher Schädel mit
Knochenverankerungen, der nicht Teil der Erfindung ist;
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Fig. 10 ist die in Fig. 9 gezeigte Mandibula oder der
Unterkieferknochen;
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Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linien 11-11
der Fig. 10;
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Fig. 12 ist ein teilweiser Querschnitt des Oberkiefers einer
lebenden Person;
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Fig. 13 ist ein Querschnitt eines Tibia- oder
Schienbeinknochens, der eine Knochenverankerung zeigt;
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Fig. 14 ist ein Fingerknochen mit einer Knochenverankerung;
und
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Fig. 15 ist ein Rippenknochen mit einer Knochenverankerung.
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Die Fig. 9 bis 15 veranschaulichen andere Verwendungsarten
von Knochenverankerungen, obwohl diese Veranschaulichungen
keine Ausführungsformen der beanspruchten Erfindung sind.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen.
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Die kieferorthopädische Verankerung 20 hat zwei Teile; das
Onplantat oder die Knochenverankerung 21 und die Stütze 22. Sie
sind mit einem Gaumenband 24 oder einem Gaumendraht 28
verbunden, das (der) mit Bändern 25 um die Zähne befestigt ist, um
unbeweglich gehalten zu werden (Fig. 7, 8).
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Wie dies in den Fig. 1 bis 4 gezeigt wird, weist das
Onplantat 21 eine kreisförmige obere Oberfläche auf, die die
Onplantatknochengrenzfläche ist. Die Kreisform soll nur zur
Veranschaulichung dienen. Die Auflage kann eine ovale, quadratische,
rechteckige, dreieckige oder andere Form besitzen, um den auf
ihr wirkenden Kräften zu widerstehen. Diese
Onplantatknochengrenzfläche 30 ist strukturiert, was die Oberfläche erhöht, und
eine Oberfläche darstellt, die besser geeignet ist, den durch
das kieferorthopädische Verankerungssystem 20 bewirkten
Scherkräften zu widerstehen. Die strukturierte
Auflagenknochengrenzfläche 30 und die Oberfläche 31 sind mit Hydroxylapatit oder
einem anderen bioaktiven Material beschichtet.
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Die Auflage 21 hat eine untere Oberfläche mit einem schrägen
äußeren Teil 31 und einem zentralen kreisförmigen Teil 36. Der
äußere Teil 31 ist mit dem Außenumfang der
Onplantatknochengrenzfläche 30 verbunden. Das Zentrum der unteren Oberfläche 36
hat mindestens eine mit einem Gewinde versehene Öffnung 32.
Abhängig von der Notwendigkeit, Rotationskräften zu widerstehen,
können mehr als eine mit einem Gewinde versehene Öffnung
vor
handen sein. Wenn die Auflage 21 anfänglich angebracht wird,
weist die mit einem Gewinde versehene Öffnung 32 eine nicht
dargestellte Schraube auf, die angebracht ist, um Gewebe daran
zu hindern, die Öffnung zu überdecken, und muß entfernt werden.
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Die Stütze 22 ist kreisförmig, mit einer oberen Oberfläche 37,
die mit der unteren Oberfläche 36 des Onplantats 21
zusammenpaßt. Die obere Oberfläche 37 weist eine hervorstehende mit
einem Gewinde versehene Schraube 33 auf, die mit einer mit
einem Gewinde versehenen Öffnung 22 zusammenwirkt. Die Stütze
22 weist einen Hals 34 mit einem verringerten Durchmesser auf,
und einen Kopf 35 mit einem im Vergleich zum Hals 34 größeren
Durchmesser. Die gezeigte Oberfläche 35 dient nur zur
Veranschaulichung. Sie kann einen Spalt, ein hexagonales oder mit
einem Gewinde versehenes Loch oder andere Mittel aufweisen, um
die Stütze oder das Gaumenband zu befestigen.
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Die Dimensionen der Auflage 21 können 8 mm im Durchmesser und 2
mm in der Dicke betragen. Die Stütze 22 kann eine Gesamthöhe
von 4 mm besitzen, wobei der Hals 34 eine Höhe von 1 mm und
einen Durchmesser von 1 mm besitzt. Abhängig von der Form und
der Belastung wird die Vorrichtung in der Größe variieren.
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Das Material für die Auflage 21 und die Stütze 22 ist eine
Titanlegierung. Die Oberfläche, außer der
Onplantatknochengrenzfläche 30, ist glatt und alle Ecken sind abgeschrägt, um eine
Beschädigung des weichen Gewebes zu verhindern.
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Das Testexemplar weist eine Hydroxylapatit-Beschichtung von 50
um auf. Sie wurde auf dem Metall durch Plasmasprühen
aufgebracht. Das Sprühen besteht in der Applikation einer
überhitzten Lösung von Hydroxylapatit auf der aufgerauhten
Titanlegierung.
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Fig. 5 zeigt ein Onplantat 21, das dem Onplantat 21 der Fig.
1 ähnlich ist. Dieses Onplantat 21 besitzt im allgemeinen eine
zylindrische Gestalt. Es weist die Onplantatknochengrenzfläche
30 auf, die strukturiert und mit Hydroxylapatit beschichtet
ist, und eine mit einem Zylinder versehene Öffnung 32.
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Die Fig. 6 ist der Fig. 5 ähnlich, besitzt aber eine ovale
Form und zwei mit Gewinden versehene Öffnungen 32. Diese
Ausführungsform erlaubt es, zwei kieferorthopädische Vorrichtungen
zu verwenden.
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Wie in Fig. 7 dargestellt, wird der Gaumendraht 28 an die zwei
Bänder 25 von zwei Molarzähnen oder anderen Zähnen angelötet
und drückt in den Hals 33 der Stütze 22, wodurch verhindert
wird, daß die zwei Zähne sich nach vorne bewegen. Dieser
Gaumendraht 28 kann aus einem 1,3 mm (0,051 Inch)
kieferorthopädischen Draht hergestellt sein, oder aus Edel- oder
Nichtedelmetallen geformt sein.
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Fig. 8 zeigt das kieferorthopädische Verankerungssystem 20,
das zwischen den zwei Zähnen montiert ist, um stabil gehalten
zu werden. Das Gaumenband 24 ist aus einem dickeren Metall
hergestellt, um den gegen das kieferorthopädische
Verankerungssystem 20 gerichteten Scherkräften der Zähne zu widerstehen.
Dieses Gaumenband 24 ist an die Stütze 22 angeschraubt, die an das
Onplantat 21 angeschraubt ist.
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Das kieferorthopädische Verankerungssystem 20 kann primären
lateralen und horizontalen Kräften und einer vertikalen Kraft
widerstehen.
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Das kieferorthopädische Verankerungssystem 20 ist nicht auf
eine Verwendung zusammen mit einem Gaumenband 24 beschränkt. Es
kann, wie dies sofort ersichtlich ist, alternativ mit
irgendeiner konventionellen kieferorthopädischen Vorrichtung
verwendet werden.
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Es lieft innerhalb des erfindungsgemäßen Rahmens, andere
geeignete Materialien für das kieferorthopädische Verankerungssystem
20 zu verwenden. Solche umfassen inerte Metalle, Kunststoffe
und Verbundmaterialien. Auch die Verbindungsmittel können
irgendwelche mechanische Mittel sein, wie z. B.
Druckbefestigungen oder Fugen oder magnetische oder bioabbaubare Polymere.
Die Onplantatknochengrenzfläche 30 kann eine unterschiedlich
strukturierte Oberfläche oder eine nicht strukturierte
Oberfläche aufweisen, die eine angemessene Verbindungsfestigkeit
fördert. Die Dicke und das Verfahren der Applikation der
Hydroxylapatit-Beschichtung kann variieren.
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Das kieferorthopädische Verankerungssystem 20 wird im Mund
eines Patienten nach dem folgenden Verfahren befestigt. Für ein
Verständnis der Erfindung sind diese verallgemeinerte, und
keine detaillierten Verfahren, nach denen ein Chirurg arbeiten
würde.
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Unter Lokalanästhesie wird ein vorderer Gaumeneinschnitt
gemacht und ein subperiostealer Gang so ausgebildet, daß der Gang
das Onplantat in der vorgesehenen Stellung (am
wahrscheinlichsten zwischen den permanenten ersten Molarzähnen) plaziert. Es
wird eine konservative Dissektion verwendet, damit die
Gaumenfaltung minimal ist und nur auf die Stelle des Onplantats
beschränkt ist, um eine Wanderung des Onplantats zu verhindern.
Abhängig von der für den Patienten notwendigen Behandlung
werden ein oder zwei Onplantate angebracht.
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Für kieferchirurgische oder erweiterte Applikationen wird
entlang der Crista des Alveolarknochens ein Schnitt gemacht, und
das Periosteum gefaltet. Für die Ausbildung einer
gegebenenfalls erforderlichen seichten Vertiefung, die identisch ist mit
der Form der Verankerung, bis zu einer Tiefe, die erforderlich
ist, damit die Verankerung in gleicher Ebene mit dem Knochen
liegt, kann ein Präzisionszahnbohrer verwendet werden.
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Vorausgehende Erfahrungen zeigen, daß eine sorgfältige
chirurgische Technik eine sichere Anordnung dieser Onplantate ergibt,
ohne daß Haltedrähte erforderlich sind, um einen Knochenkontakt
an flachen Oberflächen aufrechtzuerhalten. An gekrümmten
Ober
flächen kann jedoch eine kleine Schraube oder eine Naht
erforderlich sein, um die Auflage während der Biointegration in der
bevorzugten Position zu halten.
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Das Onplantat wird normalerweise durch den Hersteller steril
bereitgestellt. Es wird in den subperiostealen Gang gegeben,
wobei großes Sorgfalt angewendet wird, um sie direkt gegen den
Gaumen oder einen anderen Knochen zu plazieren, oder in die
seichte Vertiefung innerhalb des Knochens. Der Einschnitt wird
unter Verwendung einer 4-0-Polyglactin-Naht geschlossen. Den
Patienten werden Antibiotika (typischerweise Penicillin oder
Doxycyclin) und Analgetika verordnet. Dieser kleine
chirurgische Eingriff sollte dem Patienten nur einen minimalen Schmerz
verursachen. Zur Nachbetreuung wird der Patient vom Chirurgen
zu Hause angerufen, und zur Entfernung der Naht eine Woche nach
dem Eingriff bestellt. Während des Heilungsprozesses wird der
Patient alle zwei Wochen zur Beobachtung bestellt, was
notwendig ist, um eine Integration der Hydroxylapatit-Oberfläche mit
den darunter liegenden Knochen zu erreichen.
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Für die Heilung und Biointegration werden 12 Wochen
veranschlagt. 12 Wochen werden als Onplantat-Biointegrationszeit
angenommen, weil diese Zeit zur Integration von mit Hydroxyapatit
beschichteten Implantaten in Menschen erforderlich ist. Nach
der 12. Woche wird der Patient lokal anästhesiert und ein
kleiner Einschnitt direkt über dem Onplantat gemacht, wodurch nur
die Schraube 26 freigesetzt wird, die in das innere Gewinde
jeder Vorrichtung gesetzt wurde. Auf das Onplantat wird eine
Stütze 22 geschraubt. Die darüberliegende Dicke des weichen
Gewebes kann auf 3 mm verdünnt werden, um eine Reinigung der
Befestigungsvorrichtung zu ermöglich. Es wird dann ein Abdruck
genommen, um ein Gaumenband 24 herzustellen, das am Onplantat
befestigt und an die Zähne gebunden wird.
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Der Gaumendraht 28 ist fest und wenig biegbar. Der Draht wird
an an die Verankerungszähne geklebte Bänder gelötet. Zur
Herstellung des Bandes oder zur Biegung des Drahtes an einem
Mo
dell werden ca. 2 Wochen veranschlagt. Der Draht wird aus
1,3 mm (0,051 Inch) kieferorthopädischem Draht hergestellt.
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Zwei Wochen später werden am Onplantat und den Zähnen, z. B.
den ersten Molarzähnen, kieferorthopädische Vorrichtungen so
angebracht, daß der das Onplantat an die Zähne befestigende
Draht so wirkt, daß der Zahn als Verankerung in seiner Position
gehalten wird. Das Onplantat dient als Punkt absoluter
Verankerung, und verhindert es, daß der verankerte Zahn sich nach
vorne bewegt.
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Die verbleibenden Zähne werden mit konventionellen
kieferorthopädischen Mitteln behandelt. Die Stellung der Zähne zu den
Auflagen kann gemessen und radiographisch und durch eine
tatsächliche physikalische Messung mit einem Boley-Meßgerät
registriert werden.
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Am Ende der Behandlung mit der Vorrichtung wird unter lokaler
Anästhesie ein Einschnitt gemacht, der die gesamte Auflage
freisetzt. Unter Verwendung einer für dieses Verfahren
ausgestalteten Zange wird die mit Hydroxylapatit-beschichtete
Vorrichtung entfernt. Die kieferorthopädische Vorrichtung wird zur
Verankerung für den Zahnersatz an ihrer Stelle gelassen.
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In einer Untersuchung über den Einfluß von Durchmesser und
Länge auf die zum Herausziehen von Hydroxylapatit-beschichteten
Zylindern im Hundekiefer erforderliche Kraft wurde für
Hydroxylapatit-beschichtete Implantate eine signifikante Einbindung
gefunden. In der Hunde-Alveole in einer Substantia corticalis
und Substantia spongiosa-Umgebung waren ca. 45 Pfund
erforderlich, um Hydroxylapatit beschichtete Onplantate vom Hundekiefer
abzuziehen. Auf der Basis dieser Untersuchungen mit Onplantaten
besteht Zuversicht, daß die Hydroxylapatit-Knochen-Bindung der
Onplantate kontinuierlich darauf wirkenden Kräften widerstehen
kann.
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Hydroxylapatit beschichtete
Implantate können zur
Wiederherstellung von teilweise und vollständig zahnlosen Patienten
verwendet werden. Die Okklusionsfunktion ergab keinen Verlust der
Hydroxylapatit-Beschichtung, und die kontinuierliche
Okklusionsfunktion bestätigt deshalb die Annahme, daß eine
Hydroxylapatit-beschichtete Vorrichtung unter kontinuierlicher
Belastung funktionieren kann.
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Um dieses Konzept weiter zu bestätigen, zeigten klinische
Untersuchungen unter Verwendung von Hydroxylapatit-beschichteten
Zahnimplantaten als kieferorthopädisches Verankerungssystem 20
(Hoffman, Persönliche Mitteilung, 1989), daß ein oder zwei
Hydroxylapatit beschichtete Implantate, die im Oberkiefer- oder
Unterkieferknochen angebracht waren, als Verankerungen für
Zahnbewegungen verwendet werden können. An den Implantaten
befestigte Zähne bewegten sich nicht, während solche Zähne, die
nicht an die Implantate befestigt waren, sich bemerkenswert
bewegten, wenn sie einer ähnlichen Kraft unterworfen wurden. In
Untersuchungen mit Tieren und in diesen klinischen Versuchen
bewegten sich Implantate nicht, sondern es bewegten sich
vielmehr die Zähne, wenn konstante Kräfte von mehr als 11 Unzen
kontinuierlich auf die Implantate wirkten.
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Die Fig. 9 bis 15 zeigen andere Verwendungsarten für
Knochenverankerungen. Die Fig. 9 zeigt einen Schädel einer
älteren männlichen Person, die ihre Zähne verloren hatte, und
dessen Kieferknochen teilweise atrophisch war. Fig. 10 zeigt den
Unterkiefer des Schädels mit vier daran angebrachten
Onplantaten 21. Fig. 11 zeigt eine in der Oberflächenkontur des
Unterkieferknochens geformtes Onplantat. Sie zeigt eine
Integrationsstabilisierungsschraube 30, die während der Biointegration
verwendet werden kann. Eine abstehende oder keinen innigen
Kontakt aufweisende gekrümmte Oberfläche kann diese kleine
Halteschraube während des Biointegrationsprozesses erfordern. Die
Schraube dient keinem anderen Zweck als dem, das Onplantat
während dieses Prozesses zu stabilisieren, und kann nach der
Biointegration entfernt werden.
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Fig. 12 zeigt den oberen Kieferknochen einer lebenden Person
zwischen der Gingiva oder dem Zahnfleisch und der Kieferhöhle.
Der Verlust der Zähne atrophiert denn Knochen, und macht es
aufgrund der Dünne des oberen Kieferknochens oft unmöglich,
bekannte Implantate zu verwenden. Ein Onplantat 21 ist am oberen
Kieferknochen biointegriert dargestellt.
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Die Oberfläche des Onplantats, die gegen den Knochen anliegt,
kann, wie dargestellt, strukturiert sein, um die Oberfläche zu
erhöhen, und um Scherkräften zu widerstehen. Dies ist nicht
notwendig, weil auch eine glatte Oberfläche, die mit einer
ausreichenden Festigkeit biointegriert, verwendet werden kann.
Diese Oberfläche des Onplantats muß, wenn sie aus einem
inaktiven Metall besteht, mit einem bioaktiven Metall, wie
z. B. Hydroxylapatit, beschichtet werden, um die Biointegration
zu fördern.
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Für die kieferorthopädische Applikation wird ein Einschnitt
entlang der Crista des Alveolarknochens gemacht und das
Periosteum zurückgezogen. Die Oberfläche des Onplantats, die
gegen den Knochen anliegt, wird in die Kontur des Knochens
gebracht. Die Auflage kann durch Verwendung kleiner
resorbierbarer Schrauben fest gegen den Knochen gehalten werden. Eine
seichte Vertiefung kann in den Knochen geschnitten werden, um
es dem Onplantat zu ermöglichen, in einer Ebene mit der
Oberfläche des Knochens zu liegen.
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Die Oberfläche des Onplantats gegenüber der Oberfläche, die zum
Knochen gerichtet ist, weist Mittel 25 auf, um irgendeine der
gebräuchlichen konventionellen Zahnprothesen zu befestigen,
einschließlich von künstlichen Gebissen. Diese Mittel können
z. B. eine Kugel, ein Ring oder ein Magnet sein, die mit dem
Beschlag auf der Prothese zusammenwirken, um die Prothese zu
stabilisieren.
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Die Knochenverankerung kann zusammen mit einer
kieferorthopädischen Vorrichtung verwendet werden, um die Bewegung der Knochen
zu führen, um sie zur Korrektur von Knochendeformationen oder
Verletzungen entweder näher aneinander oder weiter auseinander
zu bringen. Diese Applikation ist nicht Teil der vorliegenden
Erfindung.
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Onplantate 21 werden in subperiosteale Kanäle in zwei oder
mehreren Knochen gegeben. Es kann erforderlich sein, das Onplantat
21 entweder in eine konvexe Form zu bringen, um zu einem Tibia-
Knochen zu passen, siehe Fig. 13, oder in eine konkave Form,
um zu einem Fingerknochen zu passen, siehe Fig. 14. In
bestimmten Fällen, wie z. B. beim Fingerknochen, kann das
Onplantat während der Biointegration durch Nähte oder die vorstehend
erwähnten Integrationsstabilisierungsschrauben gehalten werden.
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Nach der Biointegration werden an zwei oder mehr Onplantate an
verschiedene orthopädische Vorrichtungen in Spannung oder unter
Druck angebracht, um Attraktions- oder Distraktionskräfte zur
Knochenrekonstruktion zu übertragen. Alternativ kann das
Onplantat 21, wie z. B. an einem Fingerknochen, wie in Fig. 14,
als prothetische Verankerung für eine künstliche Fingerspitze
verwendet werden.
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Eine Knochenverankerung kann verwendet werden, um ein
medizinisches Gerät anzubringen. Die Fig. 15 zeigt ein Onplantat 21 an
einem Rippenknochen. An diesem kann ein Schrittmacher
angebracht werden, was eine stabilere Befestigung als die zur Zeit
üblicherweise verwendete darstellt.