DE10033918B4

DE10033918B4 - Device / implant for guided distraction osteogenesis in atrophied alveolar jawbone

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.contraption to the guided Distraction osteogenesis in atrophied alveolar jawbone with a anchored in the jaw bone implant (1), which is only for Screwing into a jawbone (osteotonized) to be moved bone segment (8) is formed and which via a Tension screw with a bridge element is connected, characterized in that the bridge element as a festeinzubauende provisional prosthetic restoration is formed.

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.The Distraction osteogenesis goes to the scientific investigations of the Russian orthopedist Ilizarov back. Distraction osteogenesis makes the characteristic of bone healing to use. After a fracture of a bone, a so-called Callus, which is a highly proliferative tissue. Next various other cells show bone-forming cells high activity, which ultimately leads to the healing of the fracture. Ilizarov was the first one Doctor show that through slow movement of two bone fragments of the callus for length growth can be stimulated. Distraction osteogenesis has been around for a long time in orthopedics applied to e.g. a leg shortened by malformation to the same Length of the to bring others. Also in the eugenic jaw surgery has this indentation is held and is used to correct malformations used.

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.Also in dentistry one tries with this procedure the bone supply, mainly to enlarge dental implants. The loss of teeth goes beyond the Years very often even with the loss of bone substance. This often leads to anatomical, functional and aesthetic problems that make the insertion of dental implants difficult or impossible.

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.since Years are trying with bone or bone replacement materials to provide sufficient bone supply. It has shown, that the s.g. Augmentation of bone in the horizontal dimension at far more predictable than the regeneration in the vertical, so in the bone height.

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 ).Distraction osteogenesis in dentistry is made possible by "devices" which, after surgical separation of a bone block, allow successive removal of the block from the jawbone. After the insertion of these devices, the bone block is moved away from the jawbone daily by about 0.8-1.0 mm. In this way, in the columns of new bone (WO99 / 01080A1, DE19848599C1 ).

Problemproblem

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.all devices currently on the market or in animal experiments The tested devices have in common that they can be found on the jawbone as stationary Phase and anchor on the surgically separated bone block. This brings on the one hand a complicated and relatively inaccurate adaptation the apparatus during surgery by the surgeon, on the other hand is often the Stabiliät impaired. Another big one Disadvantage is also that the desired Direction of the movement can not be accurately predetermined and for the Removal of the device created a re-large surgical approach must become.

Beschreibungdescription

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.The invention is a combination of temporary dental implant and lag screw. The device consists of three parts: a) the implant, b) a guide cylinder and c) the activation nut ( 1 ). The novelty consists firstly in that only an anchorage to the bone block to be moved is generated. This connection is made by the screw implant. The implant 1 sits in the upper part in a threaded rod 4 continued. Implant and threaded rod consist of one piece ( 2 ). For reasons of biocompatibility and "osseointegration", titanium was chosen as the material. The part of the implant that is in communication with the bone has, as with several other implants on the market, a rough surface that is achieved by sandblasting and subsequent chemical etching. There is a hexagon on the implant head 5 , which acts to receive an on or Ausdrehschlüssels. The third part of the screw implant consists of a 25 mm long threaded rod 4 , The pitch of the thread is chosen so that by one revolution of the activation nut 3 the implant is pulled in by 0.4 mm.

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.The second part of the device consists of a guide cylinder 2 with a support surface ( 1 ). In the cylinder head is a circular bearing for receiving the activation nut 3 milled. The inner diameter of the cylinder is chosen so that an accurate sliding of the 2.3 mm thick threaded rod is ensured ( 1b ). In addition, a recess is milled in the bearing surface, which is a snap of a bolt 6 made of polyethylene ( 1c ). A similar recess is also in the activation nut 3 , By the locking of the bolt 6 will prevent uncontrolled rotation or loosening of the activation nut.

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).The circular activation nut 3 has a central bore with an internal thread. The top of this nut is circumferentially with three evenly spaced holes 9 which serve as an activation key ( 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.For a better understanding, the technical process should be briefly described here. For functional, static and aesthetic reasons today dental implants, if possible introduced so that the three-dimensional position of the implant speaks of a natural tooth root ent. This is the goal of dental distraction osteogenesis. The use of the devices described above is possible only by close cooperation of the surgeon and the prosthodontist (restorative dentist or dental technician). The dentist shapes the upper and lower jaws of the patient in the first step. Based on this impression, models of the jaws are produced and installed in a device for simulating the jaw movements (articulator). The dental technician now replaces the missing teeth in wax (see wax-up or set-up). Dentists and dental technicians are now able to use clinical data to determine the desired position of the described distraction device and the direction of traction during distraction osteogenesis. Position and pulling direction are indicated by a bar. The goal is to set the position so that the rod protrudes through the replaced teeth. If the agreement is reached, the rod is installed in the model of the patient's jaw. Now, the above-described guide cylinder ( 1a above) are incorporated into a dental supported provisional restoration ( 3 , Bridge member). The guide cylinder is now either by gluing installed in an individually made metal framework or integrated into a tooth-colored plastic existing temporary ( 3 ). The built-in guide cylinder serves as an accurate surgical template for the surgeon to prepare the implant bed for receiving the distraction device. The distraction device is now screwed in. Subsequently, the threaded rod 4 the distraction device through the provisional restoration 7 with the integrated guide cylinder 2 happen. The preparation of the bone block (osteotomy) can now be performed. Once this is done, the temporary restoration is inserted and the activation nut 3 screwed onto the threaded rod of the implant until the nut in the bearing of the guide cylinder 2 to come to rest. If the threaded rod is too long, it will be shortened. The device can now be checked again for its function, be closed before the surgical field. There is an initial activation and securing the activation nut with the bolt 6 , The patient comes to the daily activation in the practice.

Je nach Größe des Knochenblocks können auch zwei oder mehr Distrationsgeräte eingebracht werden, die jedes für sich einen Führungszylinder mit Aktivierungsmutter enthalten.ever according to the size of the bone block can also two or more distribution units which are each for a leadership cylinder with activation nut included.

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.

The device according to the invention achieves the following advantages:

The device makes it possible for the first time to exactly plan the exact pulling direction in connection with a later definitive restoration and possibly to simulate it on the model.
The bone block is first connected to a temporary restoration with this distraction device and does not require anchorage to the stationary jawbone.
- The patient is always provided with a provisional that allows him to participate almost completely in social life.
The distraction device may also remain in the oral cavity longer after completion of the distraction osteogenesis to stabilize the result.
The device simplifies today's complicated operation and provides predictable results.

Claims

Device for guided distraction osteogenesis in atrophied alveolar jawbones with an implant anchored in the jawbone ( 1 ), which is only for screwing into a bone segment separated from the jawbone (osteotonized) ( 8th ) is formed and which is connected via a lag screw with a bridge element, characterized in that the bridge element is designed as a festeinzubauende provisional prosthetic restoration.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the lag screw as a threaded rod ( 4 ), which are fixed to the implant ( 1 ) and that the threaded rod ( 4 ) by a in the provisional prosthetic restoration ( 7 ) existing guide cylinder ( 2 ) and an embedded in the guide cylinder activation nut (adjusting nut) ( 3 ) runs.

Apparatus according to claim 2, characterized in that the activation nut ( 3 ), for example by a sliding bolt ( 6 ), is drehsicherbar.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the implant ( 1 ) at its upper end with a hexagonal section ( 5 ) is provided.