(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
医学的なエレメントの結合ピン（１７）を受容するためのインプラント（１）であって、縦軸線（９）と、遠位端（３）と、近位端（４）とを有しており、該近位端（４）から、結合ピン（１７）のための受容孔（１０）が縦軸線（９）方向でインプラント（１）内に延在しており、該インプラント（１）はその外周面が、人体又は動物体の骨に形成された受容孔の内周面に摩擦接続的又は形状接続的に結合可能であって、受容孔（１０）に適合した結合ピン（１７）が前記受容孔（１０）の内周面に摩擦接続的又は形状接続的に結合可能である形式のものにおいて、
受容孔（１０）の内周面が、インプラント（１）の縦軸線（９）に対して垂直に整列された、アンダカットを形成する少なくとも１つのリング溝（１４ｏ，１４ｕ）を備えており、該リング溝（１４ｏ，１４ｕ）内に、結合ピン（１７）の弾性的なクリップエレメント（２０）の半径方向外方に突出する突起（２０ａ）が係合可能であることを特徴とする、インプラント。
【請求項２】
複数のクリップエレメント（２０）が、結合ピン（１７）の遠位端に配置されている、請求項１記載のインプラント。
【請求項３】
受容孔（１０）の前記内周面が、互いに平行に間隔を保って配置された複数のリング溝（１４ｏ，１４ｕ）を備えている、請求項１記載のインプラント。
【請求項４】
クリップエレメント（２０）が前記結合ピン（１７）と一体的に構成されていて、この結合ピンから医学的なエレメントの上部（１６）が取り外し可能となっている、請求項１から３までのいずれか１項記載のインプラント。
【請求項５】
医学的なエレメントが、インプラント（１）の外側でインプラント（１）に結合された状態にある、医学的なエレメントの上部（１６）に少なくとも１つの凹部を備えており、この凹部内に、工具の適合したグリップエレメントが取り付けられるようになっている、請求項１から４までのいずれか１項記載のインプラント。
【請求項６】
医学的なエレメントがその上部（１６）で、この上部の外周面に環状に形成されたリング溝（２２）を有している、請求項５記載のインプラント。
【請求項７】
リング溝（２２）がＶ字形横断面を有している、請求項６記載のインプラント。
【請求項８】
インプラントが顎骨内に挿嵌可能であって、医学的なエレメントが、閉鎖キャップ（１５）、歯肉フォーマー（２３）、印象柱又は義歯（２５）である、請求項１から７までのいずれか１項記載のインプラント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、医学的なエレメントの結合ピンを受容するためのインプラントであって、縦軸線と、遠位端と、近位端とを有しており、該近位端から、結合ピンのための受容孔が縦軸線方向でインプラント内に延在しており、該インプラントはその外周面が、人体又は動物体の骨に形成された受容孔の内周面に摩擦接続的又は形状接続的に結合可能であって、受容孔に適合した結合ピンが前記受容孔の内周面に摩擦接続的又は形状接続的に結合可能である形式のものに関する。
【０００２】
このような形式のインプラントシステムは、例えば歯学的な分野において広く普及している。この場合、受容しようとする医学的なエレメントは、例えば義歯、閉鎖キャップ、印象柱又は歯肉フォーマーによって形成される。国際公開第９９／２９２５５号明細書により公知の義歯は、下部と中央部と上部とを備えた結合ピンと、上部に被せ嵌められた歯冠とから成っている。義歯は、その円錐形の下部が、この下部に適合してインプラントに形成された同様に円錐形の受容孔内に挿嵌され、このインプラントは予め顎骨内に挿嵌されて、顎骨内に十分に包埋されていなければならない。結合ピンと受容孔との間を結合する場合、円錐形チャックの原理が使用される。結合ピンの縦軸線を中心にして義歯を回転させる可能性によって、挿嵌作業時における垂直軸線を中心とした回転に関連した義歯の角度位置に正確に適合させることができるが、特に大きい負荷時には、インプラント内に義歯を十分に回転不能に固定することは保証され得ない。前記インプラントシステムに対して選択的に、義歯とインプラントとの間の螺合（ねじ結合）が、最も広く普及している結合形式である。この結合形式は、その簡単なリバーシブル可能性において特に優れている。しかしながら、特に多数の義歯においては、固定ねじをねじ込むための時間的なコストが大きいという欠点がある。しばしば、歯学的なエレメントとインプラントとの間で一時的なだけの結合を必要とするので、所定の時間後に医学的なエレメントをインプラントから再び取り外す必要がある。この取り外し作業時にも、ねじ結合の場合には時間のかかるねじの取り外し作業が必要となる。
【０００３】
しかも、医学的なエレメントとインプラントとを一時的に結合する場合、最終的な（例えば義歯の）挿嵌時におけるよりも、低い結合強度で十分である。従って、一方では一時的にのみインプラント内に挿嵌されるエレメントと、他方では長期間にわたってインプラント内に残留するエレメントとの間に差を設けることが望まれている。
【０００４】
そこで本発明の課題は、結合ピンを簡単かつ短時間でインプラントの受容孔に結合することができるような、医学的なエレメントの結合ピンを受容するためのインプラントを提供することである。また、前記結合は、同様に非常に簡単かつ迅速に解除可能でなければならない。
【０００５】
この課題は本発明によれば、冒頭に述べた形式のインプラントから出発して、受容孔の内周面が、インプラントの縦軸線に対して垂直に整列された、アンダカットを形成する少なくとも１つのリング溝を備えており、該リング溝内に、結合ピンの弾性的なクリップエレメントの半径方向外方に突出する突起が係合可能である。
【０００６】
本発明によるインプラントにおいては、医学的なエレメントとインプラントとの間の結合は簡単な形式で、エレメントの結合ピンを差し込むことによって形成される。差込むことによって、少なくとも１つのクリップエレメントの単数又は複数の突起が自動的に係合するので、形状接続が形成され、クリップエレメントをばね負荷することによって半径方向力が生じ、この半径方向力は、インプラントの凹部の下方に向けられた湾曲に基づいて、ピンの上部がインプラントの端面上に完全に載るまで、結合ピンを軸方向下方に引っ張る。それと同時に、受容孔から出る、結合ピンの後ろ方向の運動に対して抵抗が作用する。この抵抗は、クリップエレメントの剛性及びアンダカットの形状及び負荷に応じてそれぞれの要求に適合される。挿嵌方向とは逆方向の力が医学的なエレメントに加えられると、この医学的なエレメントは、凹部内に係合する突起の形状接続（形状による束縛）作用に基づいて所定の力が得られるまで、その挿嵌された位置で保持される。この力が所定の値を超えると、医学的なエレメントとインプラントとの間の結合が再び解除され、この場合、弾性的なクリップエレメントがその突起と共に所定の程度だけ半径方向で内方にずらされて、受容孔の内周面に形成された凹部のアンダカットから突き出す。突起が凹部から完全に突き出すと直ちに、エレメントは大きい力を加えることなしに、受容孔から軸方向で取り外される。
【０００７】
これによって、本発明によるインプラントは、このインプラント内に挿嵌された医学的なエレメントに対する、非常に簡単かつ迅速に結合が形成及び解除される結合形式を特徴としている。この場合、挿嵌運動に抗する力（結合を再び解除することができる）の程度は、幾何学的及び材料的なパラメータを適当に選択することによって調節可能である。従って本発明によるインプラントにおいては、医学的なエレメントを最短時間で挿嵌し、かつ再び取り出すことができる。これによって特に同時に加工された多数のインプラントにおいて、処理の時間及びひいては処理コストも著しく低下させることができる。
【０００８】
本発明の有利な実施態様によれば、複数のクリップエレメントが、結合ピンの遠位端に配置されている。このような形式で、クリップエレメントの半径方向の弾性を簡単に形成することができ、この場合、複数のクリップエレメントが医学的なエレメントを特に確実に固定するように作用する。
【０００９】
受容孔の内周面がリング溝を備えていて、これらのリング溝内にクリップエレメントの突起が係合するようになっていれば、医学的なエレメントに複数のクリップエレメントが設けられていても、インプラントの凹部のための製造コストを安価に維持することができる。
【００１０】
受容孔の前記内周面が、互いに平行に間隔を保って配置された複数のリング溝を備えていれば、医学的なエレメントをインプラントの種々異なる位置で固定するか、又はヘッド領域から種々異なる間隔を保っている複数のクリップエレメントを備えた医学的なエレメントを同じインプラント内に挿嵌することができる。
【００１１】
本発明のさらに別の構成によれば、クリップエレメントが前記結合ピンと一体的に構成されていて、この結合ピンから医学的なエレメントの上部が取り外し可能となっている。
【００１２】
インプラントと医学的なエレメントとの結合を簡単に解除することができるようにするために、医学的なエレメントが、インプラントの外側でインプラントに結合された状態にある、医学的なエレメントの上部に少なくとも１つの凹部を備えており、この凹部内に、工具の適合したグリップエレメントが取り付けられるようになっている。
【００１３】
このような凹部を特に簡単な構成によれば、医学的なエレメントがその上部で、この上部の外周面に環状に形成されたリング溝を有している。リング溝がＶ字形横断面を有していれば、このリング溝内に、適合した鉗子の例えばＶ字形のジョーが導入され、この鉗子のジョーによって医学的なエレメントをインプラントから取り出すことができる。
【００１４】
本発明によるインプラントの特に有利な使用例によれば、インプラントが顎骨内に挿嵌可能であって、医学的なエレメントが、閉鎖キャップ、歯肉フォーマー、印象柱又は義歯である。
【００１５】
以下に本発明によるインプラントが、図示の実施例を用いて詳しく説明されている。
【００１６】
図１は、閉鎖キャップを内部にクリップ止めしたインプラントの縦断面図、
図２は、閉鎖キャップの平面図、
図３は、閉鎖キャップを除去した後のインプラントの平面図、
図４は、図１のＩＶ−ＩＶ断面線に沿ったインプラントの横断面図、
図５は、図１のＶ−Ｖ断面線に沿ったインプラントの横断面図、
図６は、クリップエレメントの係合域の拡大図、
図７は、クリップ固定された歯肉フォーマーを有する、図１に類似した図、
図８は、変形歯肉的な(transgingvale)包埋のための、歯肉内のスリットを有する、図７に類似した図、
図９は、実験インプラント内の完成された柱状の義歯のための未加工品を示す図、
図１０は、完成された柱状の義歯の、図９に類似した図、
図１１は、本発明によるインプラント内の、図１０に類似した図である。
【００１７】
図１〜図５に示した、チタンから成るインプラント１は、ほぼ円錐形の基本形状を有し、かつその外周面には雄ねじ山（外ねじ山）２を有している。インプラント１は、丸く面取りされた遠位端３と近位端４とを有し、該近位端は、実質的に円環状の端面５によって形成される。該端面５の端面隣接区分６ではインプラント１は、高研磨周面７の円筒形状を有している。これに続くねじ山区分８ではインプラント１は円錐形に成形されている。前記端面５を起点として、インプラントの縦軸線９に平行に、受容孔１０が延在し、該受容孔は、端面隣接区分６の全長並びにねじ山区分８の長さ区分にわたって延びている。
【００１８】
図３から判るように、受容孔１０の横断面は端面隣接区分６の領域では概ね、角を丸く面取りされた長方形の形状を有している。ねじ山区分８を起点として受容孔１０の横断面は、該受容孔１０の基底１１における横断面が、角を丸く面取りされた正方形の形状（図５参照）を有するように連続的に先細になっている。丸く面取りされた長方形の横断面形状から、丸く面取りされた正方形の横断面形状への移行は、連続的にかつ飛躍無しに行われる。
【００１９】
特に図１から判るように、受容孔１０の周壁１２は、縦軸線９に対して垂直に方位づけられた多数のリング溝１３を有している。更に前記周壁１２は、１つの上位リング溝１４ｏと１つの下位リング溝１４ｕを有している。この上下リング溝の機能は追って説明する。
【００２０】
図１に示したインプラント１内には１つの閉鎖キャップ１５が挿嵌されており、該閉鎖キャップは、ほぼ円筒形のヘッド部分１６と、該ヘッド部分に対して共軸の結合ピン１７とから成っており、該結合ピンは受容孔１０内へ延びている。ヘッド部分１６の接触面１８は、インプラント１の端面５に摩擦接続（摩擦による束縛）式に当接する。
【００２１】
図３から判るように、結合ピン１７は上部区分ではほぼ長方形横断面を有し、しかも角隅域は、受容孔１０の横断面の丸味域において結合ピン１７と受容孔１０の周壁１２との間に４つの通気通路１９ａを形成するように折られている。従って受容孔１０内へ結合ピン１７を押込む際に押し退けられた空気は、組付け操作を妨害する増圧を生ぜしめることなく、上方へ導出され、しかも空気は、半径方向外向きに延びる４つの通気溝１９ｂを通って外部へ向かって逃げることができ、前記通気溝はこの場合、インプラント１の端面５に穿設されて通気通路１９ａと連通している。
【００２２】
閉鎖キャップ１５の組付け状態において、結合ピン１７の外周面と受容孔１０の周壁１２並びにインプラントの端面５とヘッド部分の接触面１８は摩擦接続式に互いに当接している。
【００２３】
閉鎖キャップ１５は植設後、インプラント１に一時的に残留するにすぎないので、該閉鎖キャップは、上位リング溝１４ｏに係合する４つのクリップエレメント２０によってインプラント１と結合されているにすぎない。
【００２４】
図６から判るように、棒状のクリップエレメント２０は、その遠位端の近傍で、半径方向外方に突出する突起２０ａを有しており、この突起２０ａは、リング溝１４ｏ内に完全に配置されている。突起２０ａは、弾性的なクリップエレメント２０の遠位端まで次第に先細りしているので、閉鎖キャップは直ちに受容孔１０内に導入することができる。
【００２５】
クリップエレメント２０によって形成された、インプラント１と閉鎖キャップ１５若しくはその他の任意の医学的エレメントとの間の形状接続（形状による束縛）は、閉鎖キャップ１５が、図１に示した組み込み状態から軸方向で上方に引き出されることによって、再び解消される。上方に向けられた軸方向力が閉鎖キャップ１５に加えられると、この閉鎖キャップ１５はまず形状接続的な結合に基づいて組み込み位置で保持される。しかしながらこの力が所定の値を超えると、クリップエレメント２０は半径方向内方に変位される。何故ならば突起２０ａは、リング溝１４ｏの壁部の上側区分上に、インプラント１の縦軸線に対して垂直な分力によってガイドされるからである。突起２０ａの、半径方向で最も外に着きだしている部分が、リング溝１４ｏの上縁部１４′に達すると直ちに、形状接続は解消され、接続キャップ１５はわずかな力で、インプラント１の受容孔１０から完全に引き出される。
【００２６】
図１に示したようにクリップエレメント２０を上位リング溝１４ｏ内に係合させる代わりに、相応に延長された結合ピン１７若しくは延長されたクリップエレメント２０において下位リング溝１４ｕ内に係合させることも可能である。
【００２７】
閉鎖キャップ１５は、インプラント１の製作者によって該インプラント内に挿嵌され、かつ一方では、顎骨内に対応する孔を製作した後に、図２に示したスリッと２１内に係合するねじドライバーを用いてインプラント１を螺入するために使用される。結合ピン１７の横断面及び適合した受容孔１０の横断面がほぼ長方形であることに基づいてトルクを、閉鎖キャップ１５を介してインプラント１内へ導入することが可能である。インプラントを植設した後に閉鎖キャップ１５は他方では、受容孔１０を外的汚染から防護するために、インプラント１内に残留する。
【００２８】
顎骨にインプラント１を挿嵌して約３〜６カ月後には包埋は、閉鎖キャップ１５を被覆する粘膜を２回目の施術で再び開放できる程度に終結されている。ここで閉鎖キャップ１５は除去されるが、このために鉗子状の工具をヘッド部分１６のＶ形リング溝２２内に係合させ、閉鎖キャップ１５全体に軽度の軸方向衝撃を与えることによって、インプラントから上向きに除去される。クリップエレメント２０によって生ぜしめられた形状接続は、この場合、クリップエレメント２０の弾性を利用して解消される。
【００２９】
次いで、受容孔１０内に歯肉フォーマー２３の結合ピン１７が、図７に示されているように挿嵌される。固定原理は閉鎖キャップ１５におけるのと同じである。図８には、歯肉フォーマー２３のクリップエレメント２０が下位リング溝１４ｕ内に係合する１実施例が示されている。しかしながら同様に、クリップエレメント２０が上位リング溝１４ｏ内に係合する歯肉フォーマー２３も考えられる。
【００３０】
図８には、インプラントの変形歯肉的な(transgingvale)包埋において使用される、スリットを有する歯肉フォーマーが示されている。この場合、閉鎖キャップは使用されず、インプラントが歯肉フォーマーと一緒に直接に顎骨に螺入される。
【００３１】
図９には実験インプラント１Ｌが示されており、この実験インプラント１Ｌの受容孔は、インプラント１の受容孔と同じであって、この受容孔内に、同様に結合ピン１７によって、柱状の義歯の未完成品２４が挿嵌される。未完成品２４は、円錐台形状であって、実験インプラント１Ｌの端面５Ｌから角度１５゜で拡張している。このような形式で、隣接歯牙又はその他のインプラントに対するインプラント１若しくは１Ｌの傾斜位置、すべての方向で補償される。未完成２４の結合ピン１７は同様に、クリップエレメント２０を備えており、このクリップエレメント２０によって、複雑でない固定及び未完成品２４の取り出しが得られる。
【００３２】
図１０には、加工完成された柱状の義歯２５が示されており、この義歯２５は、歯科技術的な実験室で未完成品２４を切削加工することによって完成される。研削された未完成品に、外側のセラミック層２６が焼き付けによって施される。次いで完成された柱状の義歯２５が患者のインプラント１に挿嵌されて、ここで患者に最終的な義歯２８が提供されるまで、クリップ２０によって固定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  閉鎖キャップを内部にクリップ止めしたインプラントの縦断面図である。
【図２】  閉鎖キャップの平面図である。
【図３】  閉鎖キャップを除去した後のインプラントの平面図である。
【図４】  図１のＩＶ−ＩＶ断面線に沿ったインプラントの横断面図である。
【図５】  図１のＶ−Ｖ断面線に沿ったインプラントの横断面図である。
【図６】  クリップエレメントの係合域の拡大図である。
【図７】  クリップ固定された歯肉フォーマーを有する、図１に類似した断面図である。
【図８】  変形歯肉的な(transgingvale)包埋のための、歯肉内のスリットを有する、図７に類似した断面図である。
【図９】  実験インプラント内の完成された柱状の義歯のための未加工品を示す断面図である。
【図１０】  完成された柱状の義歯の、図９に類似した断面図である。
【図１１】  本発明によるインプラント内の、図１０に類似した断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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