ИМПЛАНТАТ Российский патент 2004 года по МПК A61C8/00 

Изобретение относится к имплантату для размещения соединительной цапфы медицинского элемента, имеющему продольную ось, дистальный конец и проксимальный конец, от которого в направлении продольной оси внутрь имплантата проходит посадочная выемка для соединительной цапфы, причем имплантат выполнен с возможностью соединения на своей внешней боковой поверхности с силовым или геометрическим замыканием с внутренней боковой поверхностью посадочного отверстия в кости тела человека или животного, и причем соответствующая посадочной выемке соединительная цапфа выполнена с возможностью соединения с силовым или геометрическим замыканием с внутренней боковой поверхностью посадочной выемки.

Подобные имплантационные системы широко распространены, например, в области стоматологии. В этом случае размещаемый медицинский элемент образован, например, зубным протезом, колпачком, столбиком для получения слепка или формирователем десны. Известный из WO 99/29255 зубной протез состоит из соединительной цапфы с нижней, центральной и верхней частями, а также надетой на верхнюю часть коронки. Зубной протез как единое целое вставляют его конической нижней частью в соответствующее ей, также коническое посадочное отверстие в имплантате, который предварительно должен быть помещен в кость челюсти и достаточно зажить в ней. При соединении между соединительной цапфой и посадочной выемкой применяется принцип зажимного конуса.

Возможность проворачивания зубного протеза вокруг продольной оси соединительной цапфы позволяет, правда, точно согласовать угловое положение зубного протеза по отношению к вращению вокруг его вертикальной оси в процессе вставки, приводит, однако, к тому недостатку, что, в частности, при большей нагрузке достаточная защита от проворачивания зубного протеза в имплантате не обеспечивается.

Альтернативой описанной имплантационной системе является наиболее распространенный вид резьбового соединения между зубным протезом и имплантатом, отличающийся простой обратимостью.

В качестве недостатка здесь следует рассматривать, однако, большие затраты времени на вкручивание крепежных винтов, в частности, при большем числе зубных протезов. Зачастую требуется, однако, лишь временное соединение между медицинским элементом и имплантатом, так что первый так и так приходится снова удалять из имплантата по истечении определенного времени. Также в процессе удаления в случае резьбовых соединений необходимо отнимающее много времени выворачивание винтов.

Кроме того, в частности, при временном соединении медицинских элементов с имплантатом достаточно меньшей прочности соединения, чем при окончательной установке, например зубного протеза. Поэтому желательным является дифференцирование систем соединения, с одной стороны, только временно вставленных в имплантат элементов, а с другой стороны, на длительный срок остающихся в нем.

В основе изобретения лежит задача создания имплантата для размещения соединительной цапфы медицинского элемента, у которого соединительная цапфа соединялась бы с посадочной выемкой имплантата простым и отнимающим лишь мало времени образом. Кроме того, названное соединение должно быть снова устранено очень просто и быстро.

Исходя из имплантата описанного выше рода, эта задача решается согласно изобретению за счет того что внутренняя боковая поверхность посадочной выемки снабжена по меньшей мере одним проходящим перпендикулярно продольной оси имплантата и образующим поднутрение углублением, с которым в зацепление может быть приведен направленный радиально наружу выступ упругого зажимного элемента соединительной цапфы.

У имплантата согласно изобретению соединение между ним и медицинским элементом создается простейшим образом путем вставки соединительной цапфы элемента. При этой вставке автоматически происходит зацепление выступа или выступов по меньшей мере одного зажимного элемента, в результате чего возникает геометрическое замыкание, а за счет упругого натяжения зажимного элемента - радиальное усилие, которое, будучи обусловлено направленной вниз выпуклостью углубления в имплантате, тянет соединительную цапфу аксиально вниз, пока верхняя часть цапфы не будет полностью прилегать к торцовой поверхности имплантата. В то же время происходит оказание сопротивления направленному назад движению соединительной цапфы из приемной выемки. Это сопротивление в зависимости от жесткости зажимного элемента, а также формы и глубины поднутрения приспосабливается к соответствующим потребностям. При оказании на медицинский элемент усилия, противоположного направлению вставки, он удерживается в своем вставленном положении до достижения определенной величины усилия за счет действия геометрического замыкания входящего в углубление выступа. Если усилие превышает определенную величину, то соединение между медицинским элементом и имплантатом снова устраняется, причем упругий зажимной элемент, включая его выступ, смещается на определенную величину радиально внутрь, выступая при этом из поднутрения углубления на внутренней боковой поверхности посадочной выемки. Как только выступ полностью выйдет из углубления, элемент без больших затрат усилия можно дальше удалить из посадочной выемки в осевом направлении.

Имплантат согласно изобретению отличается, таким образом, видом соединения с вставляемым в него медицинским элементом, которое обеспечивает простое и быстрое создание, а также устранение соединения. При этом величину противоположного движению вставки усилия, за счет которого соединение снова устраняется, можно произвольно регулировать путем подходящего выбора геометрических параметров и параметров материала. У имплантата согласно изобретению медицинский элемент можно поэтому вставить и снова удалить в кратчайшее время, благодаря чему, в частности при множестве одновременно обработанных имплантатов, существенно уменьшаются затраты времени на обработку и, тем самым, расходы на обработку.

Согласно предпочтительному выполнению изобретения несколько зажимных элементов расположены на дистальном конце соединительной цапфы. Таким образом, радиальная упругость зажимных элементов создается наиболее просто, причем несколько зажимных элементов вызывают особенно надежную фиксацию медицинского элемента.

Хотя на медицинском элементе имеется несколько зажимных элементов, трудоемкость изготовления углубления в имплантате поддерживается низкой, если внутренняя боковая поверхность посадочной выемки снабжена кольцевой канавкой, в которую входят выступы зажимных элементов.

Если внутренняя боковая поверхность снабжена несколькими расположенными на расстоянии и параллельно друг другу кольцевыми канавками, то медицинский элемент может быть зафиксирован в имплантате в различных положениях или можно вставить в один и тот же имплантат медицинские элементы с по-разному удаленными от головной части зажимными элементами.

В другом выполнении изобретения предусмотрено, что зажимные элементы выполнены за одно целое с соединительной цапфой, с которой снимают верхнюю часть медицинского элемента.

Для того чтобы устранение соединения между имплантатом и медицинским элементом можно было обеспечить простым образом, предложено, что медицинский элемент в верхней части, находящейся в соединенном с имплантатом состоянии медицинского элемента вне имплантата, снабжен по меньшей мере одним углублением, в которые помещают соответствующие захватные элементы инструмента.

Особенно простое выполнение такого углубления состоит в том, что медицинский элемент имеет в своей верхней части огибающую его внешнюю боковую поверхность кольцевую канавку. Если эта кольцевая канавка имеет V-образное сечение, то в нее можно ввести, например, соответствующие V-образные губки клещей, которыми медицинский элемент может быть извлечен из имплантата.

Особенно предпочтительное применение имплантата согласно изобретению состоит в том, что он может быть помещен в кость челюсти и что медицинский элемент представляет собой колпачок, формирователь десны, столбик для получения слепка или зубной протез.

Имплантат согласно изобретению более подробно поясняется ниже с помощью примера выполнения, изображенного на чертежах, на которых представляют:

- фиг.1: в продольном разрезе имплантат с зажатым колпачком;

- фиг.2: вид сверху на колпачок;

- фиг.3: вид сверху на имплантат после удаления колпачка;

- фиг.4: сечение имплантата по линии IV-IV из фиг.1;

- фиг.5: сечение имплантата по линии V-V из фиг.1;

- фиг.6: увеличенный фрагмент зоны зацепления зажимного элемента;

- фиг.7: как на фиг.1, однако с зажатым формирователем десны;

- фиг.8: как на фиг.1, однако со шлицем в формирователе десны для трансгингивального заживления;

- фиг.9: заготовку временного зубного протеза в лабораторном имплантате;

- фиг.10: как на фиг.9, однако готового временного зубного протеза;

- фиг.11: как на фиг.10, однако в имплантате согласно изобретению.

На фиг.1-5 изображен состоящий из титана имплантат 1, который имеет приблизительно коническую внешнюю форму и снабжен на своей внешней боковой поверхности наружной резьбой 2. Имплантат 1 имеет скругленный дистальный конец 3 и проксимальный конец 4, который образован, в основном, кольцеобразной контактной поверхностью 5. На примыкающем к контактной поверхности 5 участке 6 имплантат 1 имеет цилиндрическую форму с отполированной до зеркального блеска боковой поверхностью 7. На следующем за ним резьбовом участке 8 имплантат 1 выполнен коническим. От контактной поверхности 5 параллельно продольной оси 9 имплантата проходит посадочная выемка 10, которая проходит по всей длине участка 6 и на части длины резьбового участка 8.

Как видно из фиг.3, сечение посадочной выемки 10 в зоне участка 6 имеет форму скругленного прямоугольника. Начиная с резьбового участка 8, сечение посадочной выемки 10 непрерывно сужается таким образом, что на дне 11 посадочной выемки 10 сечение имеет форму скругленного квадрата (фиг.5). Переход от скругленной прямоугольной формы сечения к скругленной квадратной происходит непрерывно и без скачков.

Как видно, в частности, из фиг.1, стенка 12 посадочной выемки 10 снабжена множеством кольцевых канавок 13, ориентированных перпендикулярно продольной оси 9. Кроме того, стенка 12 снабжена верхней 14о и нижней 14u кольцевыми канавками, назначение которых поясняется ниже.

В изображенный на фиг.1 имплантат 1 вставлен колпачок 15, который состоит из приблизительно цилиндрообразной головной части 16 и ориентированной коаксиально ей соединительной цапфы 17, проходящей в посадочной выемке 10. Контактная поверхность 18 головной части 16 прилегает с силовым замыканием к контактной поверхности 5 имплантата 1.

Как видно из фиг.3, соединительная цапфа 17 имеет на верхнем отрезке сечение приблизительно в форме прямоугольника, причем угловые зоны обрублены таким образом, что в зонах скруглений сечения посадочной выемки 10 между соединительной цапфой 17 и стенкой 12 посадочной выемки 10 образуются четыре вентиляционных канала 19а. Воздух, вытесненный при вводе соединительной цапфы 17 в посадочную выемку 10, может быть поэтому отведен вверх, не создавая мешающее процессу монтажа давление, причем воздух может выходить наружу через четыре проходящие радиально наружу вентиляционные канавки 19b, выполненные в торцовой поверхности 5 имплантата и сообщающиеся с вентиляционными каналами 19а.

В положении монтажа внешние боковые поверхности соединительной цапфы 17 на стенке 12 посадочной выемки 10, а также обе контактные поверхности 5, 18 прилегают друг к другу с силовым замыканием.

Поскольку колпачок 15 остается на имплантате 1 после имплантации лишь временно, он соединен с имплантатом 1 только с помощью четырех зажимных элементов 20, входящих в кольцевую канавку 14о.

Как видно, в частности, из фиг.6, стержнеобразные зажимные элементы 20 имеют вблизи дистального конца направленный радиально наружу выступ 20а, расположенный полностью внутри кольцевой канавки 14о. Вплоть до дистального конца упругого зажимного элемента 20 выступ 20а сужается все больше, так что колпачок может быть без труда введен в посадочную выемку 10.

Образованное с помощью зажимных элементов 20 геометрическое замыкание между имплантатом 1 и колпачком 15 или любым другим медицинским элементом снова можно устранить за счет того что колпачок 15, исходя из показанного на фиг.1 состояния монтажа, вытягивают аксиально вверх. При оказании на колпачок 15 направленного вверх осевого усилия он удерживается сначала в положении монтажа за счет соединения с геометрическим замыканием. Если же усилие превышает определенную величину, то зажимные элементы отклоняются радиально внутрь, поскольку выступы 20а направляются на верхнем отрезке стенки 12 кольцевой канавки 14о посредством составляющей, перпедикулярной продольной оси 11 имплантата 1. Как только выступающая дальше всего радиально наружу часть выступа 20а достигнет верхней кромки 14’ кольцевой канавки 14о, геометрическое замыкание устранено, и соединительный колпачок 15 может быть полностью извлечен с меньшим усилием из посадочной выемки 10 имплантата 1.

Вместо изображенного на фиг.1 зацепления зажимных элементов 20 за верхнюю кольцевую канавку 14о у соответственно удлиненной соединительной цапфы 17 или удлиненных зажимных элементов 20 возможно зацепление также за нижнюю кольцевую канавку 14u.

Колпачок 15 вставлен в имплантат 1 уже его изготовителем и служит, с одной стороны, для вкручивания имплантата 1 после выполнения соответствующего отверстия в кости с помощью отвертки, входящей в изображенный на фиг.2 шлиц 21. Благодаря приблизительно прямоугольному сечению соединительной цапфы 17 и соответствующей посадочной выемки 10 возможен ввод крутящего момента через колпачок 15 в имплантат 1. После имплантации колпачок 15 остается на имплантате 1, с тем чтобы, с другой стороны, защитить посадочную выемку 10 от внешнего загрязнения.

Примерно через 3-6 месяцев после установки имплантата 1 в кость челюсти заживление закончено настолько, что закрывающая колпачок 15 слизистая оболочка снова может быть вскрыта за вторую операцию. Колпачок 15 удаляют, для чего клещеобразный элемент вводят в V-образную кольцевую канавку 22 в головной части 16 и весь колпачок 15 извлекают из имплантата 1 легким рывком в осевом направлении вверх. Вызванное зажимными элементами 20 геометрическое замыкание устраняют при этом с использованием упругости зажимных элементов 20.

В посадочную выемку 10 имплантата 1 вставляют соединительную цапфу 17 формирователя 23 десны, как показано на фиг.7. Принцип крепления такой же, что и колпачка 15. В качестве примера на фиг.8 показано, что зажимные элементы 20 формирователя 23 десны входят с фиксацией в нижнюю кольцевую канавку 14u. Также возможен формирователь 23 десны, в котором зажимные элементы 20 входят в зацепление в верхнюю кольцевую канавку 14о.

На фиг.8 изображен формирователь 23 десны со шлицем, находящий применение при трансгингивальном заживлении имплантата. В этом случае колпачок не применяется, а имплантат ввинчивают в кость челюсти вместе с формирователем десны.

На фиг.9 изображен лабораторный имплантат 1L, посадочная выемка которого совпадает с посадочной выемкой имплантата 1 и в который вставлена заготовка 24 временного зубного протеза, также с помощью соединительной цапфы 17. Заготовка 24 имеет форму усеченного конуса и расширяется, начиная от торцовой поверхности 5L лабораторного имплантата 1L, под углом α, равным 15°. Таким образом, можно компенсировать перекосы имплантата 1 или 1L относительно соседних зубов или других имплантатов в широких угловых диапазонах во всех направлениях. Соединительная цапфа 17 заготовки 24 также снабжена зажимными элементами 20, которые обеспечивают несложные фиксацию и извлечение заготовки 24.

На фиг.10 изображен окончательно обработанный временный зубной протез 25, изготовленный резанием заготовки 24 в стоматологической лаборатории. На шлифованную заготовку 24 нанесен внешний керамический слой 26. Готовый временный зубной протез 25 может быть затем введен у пациента в имплантат 1 (фиг.11) и фиксирован там с помощью зажимных элементов 20 до тех пор, пока пациенту не будет сделан окончательный зубной протез 28.

Изобретение предназначено для использования в области стоматологии. Имплантат для размещения соединительной цапфы медицинского элемента имеет продольную ось, дистальный конец и проксимальный конец, от которого в направлении продольной оси внутрь имплантата проходит посадочная выемка для соединительной цапфы. Имплантат выполнен с возможностью соединения на своей внешней боковой поверхности с силовым или геометрическим замыканием с внутренней боковой поверхностью посадочного отверстия в кости тела человека или животного. Соответствующая посадочной выемке соединительная цапфа выполнена с возможностью соединения с силовым или геометрическим замыканием с внутренней боковой поверхностью посадочной выемки. Для того чтобы можно было быстро создать и также быстро снова устранить соединение между медицинским элементом и имплантатом, предложено, что внутренняя боковая поверхность посадочной выемки 10 снабжена по меньшей мере одним ориентированным перпендикулярно продольной оси имплантата и образующим поднутрение углублением, с которым в зацепление может быть приведен направленный радиально наружу выступ упругого зажимного элемента 20 соединительной цапфы. Внутренняя боковая поверхность посадочной выемки снабжена кольцевой канавкой, в которую входят выступы зажимных элементов. Выступ выполнен относительно кольцевой канавки с возможностью полного расположения выступа внутри кольцевой канавки, и выступ сужается по направлению к дистальному концу упругого зажимного элемента. Технический результат - простота соединения между имплантатом и медицинским элементом путем вставки соединительной цапфы. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Имплантат (1) для размещения соединительной цапфы (17) медицинского элемента, имеющий продольную ось (9), дистальный конец (3) и проксимальный конец (4), от которого в направлении продольной оси (9) внутрь имплантата (1) проходит посадочная выемка (10) для соединительной цапфы (17), причем имплантат (1) выполнен с возможностью соединения на своей внешней боковой поверхности с силовым или геометрическим замыканием с внутренней боковой поверхностью посадочного отверстия в кости тела человека или животного, причем соответствующая посадочной выемке (10) соединительная цапфа (17) выполнена с возможностью соединения с силовым или геометрическим замыканием с внутренней боковой поверхностью посадочной выемки (10), причем внутренняя боковая поверхность посадочной выемки (10) снабжена, по меньшей мере, одним, ориентированным перпендикулярно продольной оси (9) имплантата (1) и образующим поднутрение углублением, с которым в зацепление может быть приведен направленный радиально наружу выступ (20а) упругого зажимного элемента (20) соединительной цапфы (17), отличающийся тем, что внутренняя боковая поверхность посадочной выемки (10) снабжена кольцевой канавкой (14о,14u), в которую входят выступы (20а) зажимных элементов (20), причем выступ выполнен относительно кольцевой канавки с возможностью полного расположения выступа (20а) внутри кольцевой канавки (14о) и выступ (20а) сужается по направлению к дистальному концу упругого зажимного элемента (20).2. Имплантат по п.1, отличающийся тем, что внутренняя боковая поверхность посадочной выемки (10) снабжена несколькими расположенными на расстоянии и параллельно друг другу кольцевыми канавками(14о, 14u).3. Имплантат по п.1 или 2, отличающийся тем, что он может быть введен в кость челюсти с возможностью соединения с медицинским элементом, при этом головная часть (16) медицинского элемента представляет собой колпачок (15), формирователь (23) десны, столбик для получения слепка или зубной протез (25).4. Медицинский элемент, выполненный с головной частью (16) и ориентированной коаксиально к ней соединительной цапфой (17), предназначенной для установки в посадочной выемке (10) имплантата (1), при этом контактная поверхность (18) с имплантатом (1) головной части (16) выполнена с возможностью прилегания к соответствующей контактной поверхности (5) имплантата (1) на его проксимальном конце (4), причем соответствующая посадочной выемке (10) соединительная цапфа (17) выполнена с возможностью соединения с силовым или геометрическим замыканием с внутренней боковой поверхностью посадочной выемки (10), причем на дистальном конце соединительной цапфы (17) расположен направленный радиально наружу по меньшей мере один упругий зажимной элемент (20) соединительной цапфы (17), имеющий выступ (20а), отличающийся тем, что выступ (20а) выполнен с возможностью полного расположения выступа (20а) внутри кольцевой канавки (14о), выполненной на боковой поверхности посадочной выемки (10), причем выступ (20а) сужается по направлению к дистальному концу упругого зажимного элемента (20).5. Элемент по п.4, отличающийся тем, что на дистальном конце соединительной цапфы (17) расположено несколько упругих зажимных элементов (20).6. Элемент по п.4 или 5, отличающийся тем, что упругие зажимные элементы (20) выполнены как одно целое с соединительной цапфой (17), от которой головная часть (16) медицинского элемента может быть отделена.7. Элемент по п.4, отличающийся тем, что на головной части (16), находящейся в соединенном с имплантатом (1) состоянии медицинского элемента, вне имплантата (1) имеется, по меньшей мере, одно углубление, в которое могут быть введены соответствующие захватные элементы инструмента.8. Элемент по п.7, отличающийся тем, что на головной части (16) имеется огибающая ее внешнюю боковую поверхность кольцевая канавка (22).9. Элемент по п.8, отличающийся тем, что кольцевая канавка (22) имеет V-образное сечение.