Implantatdesign
Bei den heutigen Implantaten unterscheidet man zum einen zwischen der äußeren Form, wie zum Beispiel einer Schraubenform, Zylinderform, Gewindesteigung, und zum anderen zwischen der speziellen Oberflächenbeschaffenheit der Implantate im mikroskopischen Bereich.
Moderne Schraubenimplantate
Exemplarisch dargestellt sind verschiedene Schraubenimplantate unterschiedlicher Hersteller.
Makrodesign
Das Makrodesign beschreibt die äußere Form des Implantates. Viel wurde in der Vergangenheit mit den unterschiedlichsten Formen experimentiert. Heute haben sich die so genannten Schraubenimplantate durchgesetzt. Wie der Name es schon verrät, gleichen sie dem Aufbau einer Schraube. Es handelt sich in aller Regel um selbstschneidende Implantate, was bedeutet, dass mit dem Eindrehen des Implantates in den Knochen gleichzeitig auch das Gewinde geschnitten wird. Dadurch hat das Implantat auch im weniger festen Knochen schon beim Einsetzen eine hohe Primärstabilität.
Der eigentliche Halt (Sekundärstabilität) bildet sich jedoch erst in der Einheilphase. In dieser wächst der Knochen fest an die Titanoberfläche des Implantates und bildet einen festen Verbund. Um das Anwachsen des Knochens zu beschleunigen und zu optimieren, wurde an der mikroskopischen Oberfläche viel geforscht. Der Implantologe spricht vom sogenannten Mikrodesign.
Mikrodesign
Das Mikrodesign hat einen ganz entscheidenden Einfluss auf die primäre Einheilung der Implantate. Das Mikrodesign hat zwei Ziele.
1. Oberflächenvergrößerung
Es soll eine möglichst große Anlagerungsfläche für den Knochen entstehen, damit eine große flächige Verbundzone zwischen dem Titanimplantat und dem Knochen entsteht. Um eine möglichst große Oberfläche am Implantat zu erreichen, wird die Oberfläche mikrostrukturiert. Einige Hersteller nutzen dazu abtragende (ablative) Techniken (Säure geätzte und sandgestrahlte Oberflächen) während andere Hersteller auftragende (additive) Techniken (Titan plasma beschichtete Oberflächen) bevorzugen.
2. Bioaktive Oberflächen
Beim Einheilen der Implantate laufen eine Reihe von zellulären Reaktionen an der Implantatoberfläche ab. Ziel ist es, die knochenbildenden Zellen (Osteoblasten) an die Oberläche der Implantate zu locken, damit sie möglichst schnell neue Knochensubstanz hier bilden und ablagern. Dazu wurde in den letzten Jahren mikrobiologisch sehr viel untersucht.
Die Mikrobiologen sprechen von einem sogenannten „Biofilm“ aus verschiedenen molekularen Proteinen, der sich schnell auf der strukturierten Oberfläche des Implantates bildet und dann die Ausbildung und Anlockung der Knochenzellen fördert.
Die Optimierung der mikroskopischen Implantatoberfläche ist immer noch ein Hauptgegenstand der aktuellen Implantat-Forschung.
Für eine starke Verbindung - das Innengewinde
Einblick in ein Implantat
Der Blick von oben auf die Implantatschulter zeigt die innenliegende Achtkantverbindung des Implantates sowie das in die Tiefe gehende Innengewinde des Implantates.
Das Innengewinde des Implantates stellt die entscheidende Verbindungsstelle zwischen dem Implantat und dem Aufbau dar. Bei den heutigen Systemen wird der Aufbau mit einer Titanschraube mit einem festgelegten Drehmoment angezogen. Durch die konische Form vieler Schrauben kommt es zu einer Keilwirkung und zu einer sogenannten Kaltverschweißung, wodurch eine sehr stabile Verbindung entsteht.
Das Prinzip der Verschraubung mit konischen Schrauben hat sich bei der Befestigung von Autorädern bestens bewährt.
