Skip to main content

Full text of "USPTO Patents Application 09804625"

See other formats


„^rp WELTORGANISATION FOR GEISTIGES EIGENTUM 



(51) Internationale PatentWassifikation 6 : 
A61C «fl)0, 13/20, A61F 2/02 



(U) Internationale Veroffcntlichungsnummer: WO 97/22308 



(43) Internationales 

Vcroffentlichungsdatum: 



26.Juni 1997 (26.06.97) 



(21) Internationales Aktcnzcichen: 

(22) Internationales AnmeWedatum: 



PCT/EP96/05506 

10. December 1996 
(10.12.96) 



(50) Prioritatsdatcn: 

3565/95 



18. December 1995 (18.12.95) CH 



(71)(72) Anmelder und Erfinder: SCHUG, Jens IDBCHU M.t- 
telleimbach U. CH-8041 Zurich (CH). SUHONEN Jouko 
IFl/CHl; Schalfhauserstrassc 89. CH-8302 Kloten (CH). 

(74)AnwaU: HILLEBRAND. Dirk; N^^^^'Jjf, ^^^^ u^'^'^'^rm 
Trademark Dept.. Klybeckstrassc 141. CH-4002 Basel (CH). 



(81) Bcstimmungsstaaten: AL, AU BA^ BB BG BR, CA, CK 
CU C2 EE GE, HU. IL. IS. JP. KP. KR, LC, LK» LR, 
LT^ LV.'mG. MK, MN, MX, NO. NZ. PL. RO. SG. SI SK. 
TR, TT. UA. US. UZ, VN, ARIPO Palcm (KE, LS. MW. 
SD. Sz! UG), curasischcs Patent (AM. AZ. BY, KG, KZ. 
MD RU. TJ, TM), curopaischcs Patent (AT. BE. CH, DE. 
DK * ES FI FR. GB. GR. IE. IT. LU. MC. NL. PT. SE), 
OAPl Patent (BF. BJ, CF. CG. Q. CM. GA. GN. ML. MR. 
NE. SN. TD. TG). 



VcrolTentlichl 

Mil internationaUm Recherchenberichu 
Vor Abiaufder jur Anderungen der Anspruche zugelassenen 
Frist. Verdffentlichung wird wiederholt falls Anderungen 
eintreffen. 



m 

m 



03 
r- 

m 
o 

o 



(54) Title: MEDICAL IMPLANT 

(54) BcMichnung: MEDIZINISCHES IMPLANTAT 

(57) Abstract 

•me invention relates to a medical implant, in particular a dental implant, intended to 
implanilta in avaflable cavities. DenUl implants a« implanted in 
mplant is provided with leservoiis for a biologically active substance. An ^d'a^age of the 
!^„ ,n is that for dental procedures, it can be manufactured and implanted as part of a 
However, the implant can also be used as a release system for 
biologically active substances. 

(57) Zusammenfassuiie 

Die Erfindung betrifft ein medizinisches Implantat. insbesondere ein ^*^^^?^'^}' 
das zum Ein^txen in vorgesehe,* Raume vorgesehen ist. Denlahmplantate werden m d.e 
ExlaktTonslweole eingesettt. Im Implantat sind Reservoire fOr die Aufnahme e.ner biologt^h 
Sen v^gesehen. Das Implantat hat den Vorteil. dass bei "^'^"•'f 

HLtellen und Iinplantieren des Implantates im Rahmen ciner therapeut.schen Massnahme 
SSrt werfen kann. Das Implanu. ist aber auch als Abgabesystem ft)r b.olog.sch akt.ve 
Substanzcn verwcndbar. 




LEDiGUCH ZVR lNF0RMATl01>i 



Codes zur Identifizierung von PCT-Vertragsstaatcn auf den KopfbOgcn dcr Schriftcn. die intcmalionale 
Anmeldungcn gemass dcm PCX vcrbffcntlichen. 

MX Mexiko 

NE Niger 

NK Niederlande 

NO Noiwgen 

NZ Neusecland 

PL Polen 

FT Portugal 

RO Rumlnien 

RD RussiKhe FAderetkm 

SD Sudan 

SE Schwcden 

SG Singaput 

SI Slowenirn 

SK . S)ow«kci 

SN Senegal 

SZ Swasiland 

TD Tschtd 

TG Togo 

TJ Tadschikistan 

TT Trinidad und Tobago 

UA Uknine 

UG Uganda 

US Veretnigtc Stamen von America 

UZ Usbeki&tan 

VN Vieinam 



AM 


Ann cn ten 


GB 


Vereiniglcs KOnigreich 


AT 


Osterteich 


GE 


Ccorgicn 


AU 


Australien 


GN 


Guinea 


BB 


Barbados 


GR 


Griechenland 


BE 


Belgten 


111) 


Ungam 


BF 


BuHcina Faso 


IE 


trtand 


BG 


Bulgarien 


IT 


Italien 


BJ 


Benin 


JP 


Japan 


BR 


Brasilkn 


KE 


Kenya 


BY 


Belanu 


KG 


Kirgisisian 


CA 


Kanada 


KP 


Demokratische Volksrepublik Kwra 


CF 


Zentratc Afrtkanische Republik 


KR 


Republik Korea 


CG 


Kongo 


KZ 


Kasachstan 


CH 


Schwciz 


LI 


Liechtensictn 


CI 


C*»c d'lvoire 


LK 


Sri Lanka 


CM 


Kamenin 


LR 


Liberia 


CN 


China 


LK 


Litauen 


CS 


Tschechoslowakei 


LU 


Luxemburg 


CZ 


T&chechische Republik 


LV 


Letiland 


DE 


Deutschland 


MC 


Monaco 


PK 


D&ncmark 


MD 


Republik Moldau 


EE 


Estland 


MG 


Madogaskar 


ES 


Spanien 


ML 


Mali 


FI 


Ftnntand 


MN 


Mongolei 


FR 


Frankiekh 


MR 


Maureianien 


GA 


Gabon 


MW 


Malawi 



wo 97/22308 



PCT/EP96/0SS06 



Medizinisches Implantat 



Die vorliegende Erfindung betrifft ein medizinisches Implantat. das zum Einsetzen in einen 
Raum mit einem vorgegebenen Ausmass zum AusfOllen desselben bestimmt ist. und ein 
Veriahren zur Herstellung dieses medizinischen Implantates. 

Es ist bekannt. dass Knochen bei Vorliegen einer Extraktionswunde sich derart verandem. 
dass der durch die Extraktionswunde entstandene Raum nadi einer gewissen Zeit nicht 
mehr durch ein Implantat gefullt werden kann. dessen Ausmass und Form genau dem 
extrahierten Hartgewebe entspricht. 



Als Beispiel kann ein Zahnvenust genannt werden. welcher durch ein Trauma entsteht. 
wenn der Zahn ungunstig frakturiert und die Erhaltung der Wurzelfragmente nicht moglich 
ist. Somit muss man den frakturierten Zahn bzw. dessen Wurzelfragmente extrahieren. Als 
Ersatz venwendete man seit langem eine Brucke Oder eine abnehmbare Prothese. Diese 
sind nachteilig, da man zu ihrer Verankerung Nachbarz&hne einbeziehen und gegebenen- 
falis bearbeiten muss. Zur Behebung dieses Nachteils venvendet man geiegentlfch Sofort- 
implantate an der Stelle des veriorenen Zahnes. Da diese bisher nur aus vorfabrizierten. 
genomiten ailoplastischen Materialien bestehen. kann die Extralctionsalveole nicht mit dem 
unbedingt erforderlichen exakt angepassten Solortimplantat ausgefullt werden. Dadurch 
entstehen zwangslSufig Hohlr&ume zwischen dem Rand der Alveole und dem Implantat. 
Diese Hohlraume fullen sich beim Heilungsvorgang durch schnell wachsendesBindege- 
webe. welches eine vollstfindige Osseointegration <Jes vorfabrizierten. genomiten Implan- 
tetes verhindert. Daher geht ein hoher Antell der bisher verwendeten Sofortimplantate 
wieder verloren. 

Die Folge eines Zahnverlustes istbekanntlich Knochenatrophie im Bereich der Extrak- 
tionsalveole. Jeder Knochenschwund Im Kiefeibereich ist fur den nachfolgenden Ersatz des 
veriorenen Zahnes ausserst ungOnstig. Dutch den Veriust von Knochenvolumen ist eine 
spatere Implantation einer kunstlichen Zahnwurzel. also eines enossalen Implantates. 
schwierig. Da selbst bei einem nomtal ablaufenden Heilungsprozess^ner Extraktions- 
wunde Substanz des Kieferknochens im Berefch des Kieferkammes verlorengeht, ist es 
unmoglich. das Implantat in der Position zu setzen. die derjenigen des extrahierten Zahnes 
bzw dessen Wurzel exakt entspricht. "Ein solches implantat ist gegenuberder ufsprung- 
iichen, naturlichen Position in horizontaler und auch in vertikaler Ebene start, verschoben. 
Diese Tatsache wirkt sfch fur die Asthetik und Funktton ungunstig aus. 



EUSATZBLAH (RE6EL 26) 



PCT/EP96/0S506 

WO 97/22308 

-2- 



T Ho« ^keietts verwendbar. 1st beispielsweise 

Kiafert<nochen abgelrennt uRd du.oh a.n implanlat e-seta. 
angeioimen Schwiertgkeiten aul. 

Oa.o.e,..n..„d.....e^.^^^^^^^^^^ 

.K.. «o.e von -'^I^.^Z^.. ^ *es 
„™,denBnsa.zdesgenauan9e^=-^^^ 
sogenannten-Custom-Made-System ana= » 
e^r^en ,he,apeutechen Massnahme duK^hnrfuhrea 

„ase...a.-dd„^d,evo...e„deed^.^---^^^^^^^ 

ra=r.rr 

einan vo^gabenen Ausn^ss und zum A^"1^e^^^^ _ ^ 

a^,„dendan p,as..c^ Ma,e,U, ^^^'^^^^ ,„a«n Ma,eda. 
calcium und Phosphat Oder e,™mM. da- Knochan 

oda, Kon*.na«onan davon.^adu,ch S^^f-^'^^^ ^4. de«n angeordne. Isl, 
a) in da, GusshShiung 2 -"^^^'^''"'^^'"tL^^^^^^^^^ aus da, Gussh6hlung 2 des 
dass d«se, nach dam das '*=^'=*~^'„,;™^ ainan von> lnnenba«ich 

^,de.en ,n,p,an»,as 5 B, bz. 19, a.aug,, 

das lmpian«t« 6 «s zu dassan j^^tanz aullOllba, 19. odar 

walcha, en Rase«l,.bildat da. m,. e,na, ^'^^ aWivanSu«.anzan.« dnd 
,,,a3.san.lung2«na.^^^^ 
die Hohlraume dieser Matnx mit oem 

na, baisplals«alsadan Vodall. dass be, zahnarza.chan €,n, 



ERSATZBUTT (RESEL 26) 



PCT/EP96/05506 

WO 97/22308 

-3- 



Implantieren des individuellen Implantates im Rahmen einer einzigen therapeutischen 
Massnahme durchgefuhrt werden kann. Damit lasst sich Zeit einsparen und ein traumati- 
sierender ZweiieingriH vermeiden. Es isl keine zweite Anasthesie notwendig und keine 
weitere Belastung des Patienten mit einem emeuten "chirurgischen Eingriff". Diese 
Implantalionsmassnahme konnen aussertialb von Klinikzentren Zahnarzte mit normaler 
Berufsbefahigung im Rahmen ihrer Privatpraxis durchfuhren. Es wird eine hohe Akzeptanz 
durch den Patienten erreichbar sein. da der Gewebeverlust sofort und mit geringem Risiko 
ereetzi werden kann. So kann durch das sofortige Herstellen und Einsetzen des indivi- 
duellen Implantates der Alveolarknochenschwund verhindert werden. Auch kann man 
andere Knochenfragmente mit einem passgenauen biokompatiblen. da biodegradierbaren. 
Passkorper ersetzen. <Jer toei gewissen AuslOhmngen einef ixtur aus alloplastischem 
Material €nthait. Nachfotgend wird der Erfindungsgegenstandder Variante a) anhand der 
Zeichnungen^ispielsweise natier eriiuterf. 

Figur 1: Gussh6hlung in Form eines Abdruckes einer Zahnwurzet mit eingesetzten 
Formkernen; 

l^igur 2: Mit bioabbaubarem Material ausgegossene Gusshohlung mit altemativef 
Anordnung von Formkernen; 

Figur 3: Implantat mit noch nicht entfemten Foimkemen; 
Figur 4: Implantat nach Figur 1 . das im Kieferknochen eingesetzt ist und Resen/oire 
aufweist, wek^ie anstelte derf ontikeme enlstanden sind und mit biologisch aktiven 
Substanzen^efultt sind; 

^=igur 5: Teil des UnterkiefefS zur Hlustration einer weiteren Ausfuhrungslorm der Effindung; 
Figur 6: Formmasse.-die mit einem bioabbaubaren Material zur Bildung eines dem 
Resektionsdefekt entsprechenden Implantates ausgegossen ist-und Fomikeme zur 
-ReservoirbikJung enth^t; 

Figur 7: Implantiertes Implantat tnit gefultten Resewoiren; 
Figur 8: Unterkiefer mit darin fixiertem Implantat; 

Figur 9: Schnitt durch einen Implantat-Kem als Fixtur gemass einer weiteren 
AusfuhruhgStorm der Erfindung; 

Figur 9 A: Ausschnitt aus der Figur 9 mit Variante einer strukturierten Inrienseite des 

I mplantatkernes nach Figur 9; 

-Figur 10: Aufsicht auf den Implantat-Kem nach Figur 9; 

Figur 1 1 : -Dichtungsscheibe; 

Figur 12: DrahtformigerFofmkem; 

Figur 13: Fomikem mit glatlwandigem Schaft und Kopf mit Schraubgewinde; 



ERSATZBLAH (RE6EL 26) 



wo 97/22308 



PCT/EP96/05506 



-4- 

Figur 1 4: implanlat-Kem nach Figur 9 mit eingesetzen Formkernen; 

Figur 15: Implantat-Kem nach Figur 14 im Abdruck in der Fomimasse eingesetzt; 

Figur 1 6: impiantat nach Figur 15 mit gefullten Reservoiren; 

Figu rl 7 : Deckschraube ; 

FigurIB: Eingesetztes Impiantat mit durch eine Deckschraube verschlossenen Reservoiren; 
Figur 1 9: Weitere Ausfuhrungsform eines implantat-Kernes; 

Figur 20: Implantat-Kem nach Figur 9 mit teilweise durch bioabbaubares Material gefuillem 
tnnenraum; 

Figur 21 : Implantat-Kem zum Einsetzen in eine Formmasse; 

Figur 22: Mit tioabbaubarem Material ausgegossene Gusshohlung mit Fixtur; 

Figur 23: Fertiggeslelltes Impiantat; 

figur 24: Impiantiertes Impiantat; 

Figur 25: Weitere Ausfuhrungsform eines implantat-Kernes mit Formkernen; 
Figur 26: Implantat-Kern nach Figur 25 eingesetzt in Bine Fom^masse; und 
Figur 27: Impiantat mit^inem impiantat-Kem nach Figur 25. 

EbenfallsGegenstand der£rfindung ist das Verlahren zur Herstellung des medizinischen 
Implantates 5. welches dadurch gekennzerchnet ist, dass man 
a) eine Gusshohlung 2 in Form eines Abdmckes des extrahierten Zahnes oder des 
Knochenresektates bildet, in diese Gusshohlung 2Bine sich abbindende Masse mit 
mineralischen BestaDdteilen auf^er Basis von Calcium und Phosphat oder^inem bei der 
Knochenneubildung bioabbaubaren Material einfulit, in der Gusshohlung 2 mindestens 
einen Formkem 3, bzw. 23. 24. derart anordnet, dass dieser nach dem Abbinden des plasti- 
schen Materials aus der Gusshohlung 2 des gebildeten Implantates entnehmbar und nach 
dessen Entfemung einen vom^nnenbereich des Implantates^ bis zu dessen Aussen«5che 
veftaufenden Haum 6; bzw. 19. alsflesen/oir^ildet und nach<Jem Entfemen desForm- 
kems 3; bzw. 23, 24, tiaslResen^oir mit einer biologisch aktlven Substanz atrtfullt Oder 
P) eine Gusshohlung 2 In Form eines Abdruckes des extrahierten Zahnes Oder des 
-"Knochenresektates bildet. diese Gusshohlung 2 mit einer porosen Matrix enthaltend «ine 
biologisch aktive Substanz ausfullt und die Hohiraume dieser Matrix mit dem sich 
abbindenden plastischen Materialfullt. 

Ebenfalls Gegenstand der Eriindung ist ein nicht-therapeutisches Verlahren zur Herstellung 
des medizinischen Implantates 5. welches ausserhalb eines menschlichenodertierischen 
Karpers vorgenommen wird und dadurch gekennzeichnet ist. dass man 



ERSATZBLAH {RE6EL 26) 



PCT/EP96/05506 

WO 97/22308 



einem Dei aer anordnet. dass dieser nach dem 



entnimmt. 



"rdassmannachOen,BnB«en*,p,as,is*en^onnn,asss,n.«G^^^^ 

L ««n E*..an sowla En«e™n .as ,«»aa«n .n^.^^^^^^^^^^^ 
slhohlung 2 da Fonn^ema 3, bzw. 23. 24. aua dem implanla. en,.arn.. 

,„ ten Flgu-an 1-4 fet alna arste AuslOhn-ngalom, aa, Erfindung sowia ih. Hers.a«ungs- 

KnochendefeklauHuHen soil. 

Implantates gebildet ist. 



ERSATZBLATT (RE6EL 26) 



wo 97/22308 PCT/EP96/05S06 



•6- 



In dieser Formmasse werden nun von der Gusshohlung her mehrere Formkeme 3 in Form 
von Drahten. bzw. Stabchen aus glattflachigem. bmchlesten Material eingesetzt. Der 
Begriff Formkeme umfasst Gegenstande und Vorrichtungen, weiche als PlatzhaUer fur 
auffullbare Resen^oire bzw. Hohlraume venwendbar sind. Die draht- bzw. stabchenformigen 
Formkeme 3 werden dabei derart plaziert, dass sie das Niveau 4 des Limbus alyeolaris 
nicht erreichen. Damit ist in der Formmasse 1 eine Gusshohlung 2 ausgebildet, in welcher 
die Formkeme 3 so angeordnet sind wie in der Figur I dargestellt. 

Diese Gusshohlung 2 wird nun mit einem sich abbindenden plastisctien Material mit 
mineratischen Bestandteilen auf der Basis von Calcium und Phosphat Oder einem bei der 
Knochenneubildung bioabbaubaren Material Oder Komblnationen ausgegossen. 

Plastische Malerialien mit mineralischen Bestandteilen auf der Basis von Cateium und 
Phosphat (CPHC: Calcium Phosphate Hydraulic Ciments) sind-durch Kombinieren von 
teilweise neutralisierten Phosphatmineralien und Calciumsalz^n nach dem in der 
Europaischen Patentanmeidung 416 761 beschriebenen Veriahren erhaltlich, Geeignete 
Phosphatmineralien sind beispieisweise Ca(H2P04)2 H20 [MCPM], CaHP04 HzO IDCPD: 
Brushit], Ca9(HP04)(P04)5<OH) [CDHA: Calclum-Deffcient Hydroxyapatite], Ca3(P04)2 (a- 
Oder p-Trtcalciumphosphat: TCP], Ca5{P04)3(OH) {CHAP: Hydroxyapatit], 
Ga28(PO4)i5tCO3)3t0H)5iCHAP: Carbonated Hydroxyapatite]. CajPjOy fCPP: Calcium 
pyrophosphate CaS04 a5H20 {CSH: "Piaster of Paris"], CaS04 2H20 [CSD: Gips], CaCOa 
[CC; CalcitJ^der Mischungen davon. 

Bevorzugt ^st ein piastiscbes Material mit mineralischen Bestandteilen aul der Basis von 
Calcium und Phosphat mit 4olgenden4^engenanteilen: B0% - 80% p-TCP, 40% -20% 
MCPM, wassriger Losung^nthaftend PiOj*' und^04^ ionen, sowie Additiven vom Typ 
Celluloseether, z.B. HPMC (0,5% -1,0 %) Oder Polysaccharide. 

Fur die Knochenneubildung ^igneie Materialien ha^>en.GSteokonduk<we€igenschaft€n 
und sind vorzugsweise bkDdegradierbar und biokompatibel.Osteokonduk^ive Materialien 
steuern bei der Knochenreparatur "Guided Bone Repair" {G6R) den Aufbau einer Stnjktur 
fur die Knochenneubildung. 



ERSATZBLATT (REGEL 26) 



PCT/EP96/0S506 

WO 97/22308 

-7- 



Biodegradierbare und biokompatible Materialien sind allgemein bekannt. 2.B. aJiphatische 
Polyester vom Typ polymere Polyglycolsauren (PGA = Potyglycolic Acid) Oder Polyiactat 
(PLA = Polylactic Acid) Oder auch deren Copolymere (PGA/PLA). enantiomere Formen und 
racemische Mischunger» in unterschiedlichen Verhaltnisanteilen. 2.B. Poiy-L-Lactat (PLLA). 
Poly-D-Lactat (PDLA). Poly-DL-Uctat (PDLLA). L-Lactat/DL-Lactat. Oder L-Lactat/D-Uctat. 
Diese Materialien sind nicht nur bioabbaubar. sondem auch biolcompatibel. PGA und PLA 
haben Metabolismuswege im menschlichen Korper. Weiter sind PGA und PLA-Materialien 
nicht immunogen. das heissl. in SSugetieren sind keine Immunreaktionen auf diese 
Materialien hervorgemfen worden. Geeignet sind beispielsweise Handelsprodukte vom Typ 
Biofix'. welche bei der Fa. Bioscience. SF.33721 Tampere, kommerziell ertiaitlich sind. 

Geeignete aiiphatische Polyester mit osteokonduktiven Eigenschaften sind femer PLA- 
Copolymere. z.B. LactatH-etramethylenglycolid Copolymere. Lactatn-fimethylencarbonat 
Copolymere. Lactat/a-Valerolacton Copolymere. Lactat/e-Caprolacton Copolymere. 
Pdydepsipeptide (Glycin-DL-Lactatcopolymer oder PLA/Ethylenoxid Copolymere 
(PLA/PEO). Polylactid-polyglycolid-Copolymere Oder Polylactid-Ethylenoxid- Copolymere . 
Oder Polyhydroxyalkanoate. z.B. PHB [Poly(P-hydroxybutyrat)]. PHB/PHA <Polyhydroxy- 
butyratZ-valerat), PCL [Poly(c-caprolacton)l. PDS (Poly (p-dioxanon)]. Polyanhydride. Poly- 
apfels§ure (P) oder Polyapfelsaureester. 

Fur die Knochenneubildung geeignete Materialien mit osteokonduktiven Eigenschaften sind 
femer Vinylpolymere. 2.B. auf der Basis Polyvinylalkohol (PVA). Poly-p-maleinsaure. 
aiiphatische Polyamlde. aiiphatische Polyurethane. z.B. Polyurethane aus Polyethylen- 
glycol-(PEG)-diolen oder Polycaprolacton-diolen und Diisocyanaten. wie 1 ,4-Methylen- 
diisocyanat. Polyorthoester. z. B.vom Typ Alzamer-^AIza Corp.) oder DETOSU. aiiphat- 
ische Polyanhydride, Polypeptide. z.b. synthetische Polyaminosauren und Poly-ot-amino- 
sSuren. z.B. Poly-p-lysin oder Polybenzylglutamat, Polyphosphate. Polysaccharide. z.B. 
Dextranderivate. Chitin- und Chitosanderivate Oder Hyaluronsaureester. modifizierte 
Proteine. z.B. vemetztes Collagen oder Fibrin, oder modifizierte Kohlehydratpolymeie. 

Geeignet sind femer auch derenGemische. "Composites", sowie die Block- und Pfropf- 
Copolymere der genannten Polymere und Copolymere. 



€«SATZBLATT (RE6EL 26) 



wo 97/22308 



PCT/EP96/0S5a6 



-8- 



Die genannten plastischen Materialien konnen durch geeignete Fullinstrumente, z.B.lnjek- 
tionsinstrumenten, in die Gusshohlung 2 eingebracht werden. 

Rg. 2 : Figur 2 zeigt eine mit bioabbaubarem Material ausgegossene Gusshohlung, welche 
nach dem Abbinden des plastischen Materials die Form des Implantates 5 aufweist. Die 
Formkeme 3 weisen hier im Vergleich mit der Ausluhrung nach Figur 1 eine altematlve 
Anordnung und Ausbildung auf* 

Fig. 3: Nach dem Abbinden des Materials zum Imptantat 5 wird dieses zusammen mit den 
Fomikemen 3 aus der Gusshohlung 2 entnommen. Danach werden die drahtformigeh 
Formkeme 3 aus dem implantat 5 herausgezogen. Damit werden im Impiantat 5 kanal- oder 
kapillarformige Raume Oder Zwischenraume 6 gebildet. die als Reservoire fur biologisch 
aktive Substanzen (sogenannte Aktivsubstanzen) dienen. 

Geeignete biologisch aktive Sutetanzen werden in die Reservoire eingefulll. Sie haben 
osteoinduklive Eigenschaften und konnen das biologische Verhalten benachbarter Zellen 
beeinflussen, beispielsweise die Zellteilung oder Knochenbildung anregen, z.B. durch 
Bildung von mesenchymalen Zellen. Endothelgewebe, Pericyten. Osleoclasten. Osteo- 
blasten usw.. Geeignete biologisch aktive Substanzen mit osteoinduktiven Eigenschaften 
sind Z.B. Hormone, Proteine oder Wachstumsfaktoren auf Protein- oder Lipidbasis, welche 
unter Begriffen wie Epidermal Growth Factor {EGF), Vascular Epidermal Growth Factor 
(\/EGf),Fibroblast Growth Factor (FGF), Platelet Derived Growth Factor (PDGf), Trans- 
forming Growth Factor-^ (TGF-p), rB. vom Typ TGF-p-1 . -2 oder -3, insulin-liice Growth 
Facfor (IGF-I und IGF-II), Nerve Growth Facfor(NGF), Bone Morphogenic Proteins (BMP), 
Z.B. BMP-3 (Osteogenin), -2 (BMP 2A). -4 (BMP 26), -SrBrT {Osteogenic Prvtein-1), sowie 
Proteine, welche unter Begriffen wie Parathyroid l^ormone (PTH), z.B. PTH-Fragmente, z.B. 
PTH 1-34 und Derivate davon, Parathyroid Hormone Related Protein (PTHrP), z.B. PTHrP- 
Fragmente. z.B. PTHrP 1-34 und Derivate davon Osteoglycin, Cartilage Induction factor 
und Skeletal Growth Factorbekannt sind. Knochenwachstumsfaktoren auf Upidbasis 
umfassen Prostanoide, welche unter Begriffen, wie Prostaglandin A, D, E, F, I und Derivate 
davon sowie Prostazyklin bekannt sind. 



ERSATZBLAH (RE6EL 26) 



wo 97/22308 



PCT/EP96/05506 



-9 



Proteine (WirkstoWkomponente) mit den Eigenschaften eines translormierenden Wachstums- 
laktors vom Typ Beta (TGF-p) sind bekannt und in dem Ubersichtsartikel von A S. Roberts und 
M.B. Spom. The transforming growth factor -ps. im Handbook of Experimental Pharmacology. 
Peptide Growth Factors and Their Receptors. M. B. Spom undA.B. Roberts Herausgeber. Sprin- 
ger Verlag Berlin. New York. Seiten 4 19-472, beschrieben. 

Proteine vom Typ TGF-p humanen Ursprungs sind bekannt und In dem Ubersichtsartikel von 
DA. Cox, Transforming Growth Factor-Beta 3. Cell Biology International, 19(5): 357-371 (1995) 
beschrieben. 

Rekomblnante Proteine vom Typ TGF-p sind bekannt und in foigenden Ubersichtsartlkein 
beschrieben: Lionel Bourdrel et at.. Recombinant Raman Transforming Growth Factor-^ 1: 
Expression by Chinese Hamster Ovary Cells. Isolation and Chracterization. Protein Expression 
and Purification 4: 130- 140 (1993); M.P. Schlunegger and M.G.Grutter. An unusual feature 
revealed by the crystal stmcture at a resolution of human transforming growth factor-^ 2, Nature 
356: 430-434 (1992): S.Runser and N.Cerletti. Transforming Growth Factors p.- conformational 
stabiUty and features of the denaturation of recombinant human transforming growth factors-^ 2 
and p 3. Biotechnol. Appl. Biochem. 22: 39-53 ( 1995). 

Proteine mit den Eigenschatten eines translormierenden Wachstumsfaktors vom Typ Beta (TGF- 
P) ausgev/ShIt aus der Gruppe bestehend aus TGF-P 1 . TOF-p 2. TGF-p 3. TGF-p 5 und Kno- 
chen-morphogenen Proteinen (BMP: bone morphogenic proteins) sind bekannt und in dem 
Obersichtsartikel.von aw. Kingsley. The TGF-^ superfamily: new members, new receptors, and 
new gentic tests of function in different organisms. Genes and Development 6:133-146 (1994) 
beschrieben. 

Weitere Substanzen, die in die genannten Reservoirs eingefuilt wrerden konnen, sind 
Aktivsubstanzen. welche die Knochenresorption hemmen. z.B. Bisphosphonate vom Typ 
Aredia'. Nitrate. z.B. Nitroglycerin. Ipriflavon. Wiritstoffe. die an nukleare flezeptoren 
binden. z.B. Oslradiol. Enzymhemmer. welche Knochenmatrix-abbauende Enzyme 
biockieren. z.B. Kollagenase-Hemmstoffe. Stromelysin-Hemmstoffe. Cathepsin L. K- 
Hemmstofie. Stoffe. welche die Osteoklastenfunktion hemmeh. z.B. Carboanhydrase- 
Hemmstoffe oder Hemmstoffe der osteoklastischen Protonenpumpe usw.. 



ERSATZBLAH (RE6EL 26) 



wo 97/22308 



PCT/EP96/0S506 



-10- 

Weitere Aktivsubstanzen sind solche. die eine Wirksamkeit gegen implantopalhogene 
{Parodontopathogene) besitzen, z.B. Antibiotika, Antikorper (mono-, polyklonale). 
Entzundungshemmstoffe, Prostaglandinhemmer, Wirksloffe mit immunsuppressiver 
Wi*ung, z.B. (bio-)synthetische Immunsuppressiva, Wirkstoffe mit revaskularisa- 
lionsfordemder Wirkung, z.B. gefassbildende Substanzen, durchblutungsfordernde 
Wirkstoffe. Oder Analgetika. Vor dem Einselzen des Implantates f ullt man den zu 
verabreicfienden biologisch aktiven Stoff Oder Kombinationen solcher Stoffe in die 
Reservoire 6 ein. Die genannten biologisch aktiven Stoffe konnen beispielsweise mittels 
heikommlicher arztlicher Injektlonsinstaimente in die Reservoire eingefuIU werden. 

Das mit biologiscfi aktiver Substanz gefullte Implantat stellt ein Abgabesystem ("dispensing 
unif) dar, welches eine Dosis der abzugebenden Substanz enthait und diese in einem 
festgelegten Zeitraum freisetzt. Ein Abgabesystem im Sinne dieser Definition enthSIt eine 
Dosiseinheit der zu verabreichenderi Substanz oder Bruchteile bder Vielfache davon. Die 
Abgabe kann spontan, z.B. durch Diffusion oder Erosion des Systems durch Einwirken von 
Kdrperflussigkeit. erfolgen. 

4: Man setzt das passgenaue Implantat 5 in die Alveole im Kieferknochen 7 ein, wobei 
in der Figur 4 zusStzlich die Gingiva 8 angedeutet ist. Dabei werden die Substanzen 9 aus 
dem implantiertem Implantat freigesetzt. 

Eine andere Ausfuhrungsfomi der Erfindung, welche sich insbesondere zur Venwendung 
als Abgabesystem eignet. ist in den Figuren 5 - 9 dargestellt: 

Ftg.5: Figur 5 zeigt einen Unterkiefer 10, in welchem sich ein Tumor 1 1 gebildet hat. Der mit 
dem Tumor 1 1 befaflene Knochenteil 12 wird aus dem Unterkiefer 10 entfemt und danach 
wird In der Formmasse 1 . siehe die Schnittansicht nach Figur 6, ein Abdruck gefonmt. In der 
Gusshohlung 2 werden die Formkeme 3 so angeordnet. dass sie mit ihren Enden in die 
Formmasse 1 hineinragen. Die in der Figur 6 gezeigte Anordnung der Formkerne 3 ist 
beispielhaft wiedergegeben und kann variieren. Nach dem Einbringen der Fomikeme 3 wird 
die Gusshohlung 2 mit einem bioabbaubaren (Material ausgegossen, ^as sich zum Implantat 
5 abbindet. 

FiQ. 6 : Der gemass Darstellung in der Figur 6 aus dem Unterkiefer lOentfemte Knochenteil 
12 wird gegenuber der Darstellur>g in Figur 5 urn 180* gedreht in die Fomnmasse 1 hinein- 



ERSATZBLAH (RE6EL 26) 



wo 97/22308 



PCT/EP96/05506 



- 1 J - 



gedruckt. so dass sich der gemass Darstellung in Figur 6 obere. gemndele Abschnitt des 
Knochenteils 12 in der Formmasse 1 gemass Figur 6 unten befindet. Die im Implantat 5 
nach dem Entfernen der Formkeme 3 verbleibenden Raume Oder Reservoire 6 werden, wie 
oben beschrieben. mit einer Oder mehreren Aktivsubstanzen 9 gefullt. 

Fig. 7 : Das implantat 5 wird. wie in der Figur 7 dargestellt. an der vorgesehenen Slelle Im 
Unterkiefer 10 implantiert. 

Fig. 8 : Im Bedarisfall kann man das Implantat 5 mittels einer Platte 13 im Kieferltnochen 
fixieren, wobei die Platte 1 3 und auch die dazugehSrigen Schrauben 1 4 ebenfalls aus 
einem bioabbaubaren Material bestehen konnen. 

Anhand der Figuren 9r18 vyird eine weitere Ausfuhrungsform der Erfindung beschrieben: 
Fig. 9: Figur 9 zeigt eine Schnittansicht eines Implantat-Kernes. der gleichzeitig als Fixtur 
dient. Der Begriff Fixtur bezeichnet den enossalen Teil (innerhalb des Kieferknochens) 
eines Implantates. welcher den aus dem Kieferi<nochen herausragenden Teil eines 
Implantataulbaus {sichtbarer implantatanteil) aufnimmt. Ein solcher Implantat-Kem besteht 
aus einem alloplastischen. osseointegriertaren Material. z.B. Titan. Friallt. etc.. Er weist die 
Form eines langgestreckten Hohlk6rpers 18 mit einem Innenraum 15 auf. Seine Aussen- 
seite ist stmkturiert. beispielsweise In Form eines Schraubgewindes 16. Andere Ausbil- 
dungen sehen auch eine Strukturienjng der Innenseite vor. Beim oberen Ende des Innen- 
raumes 15 ist ein Innengewinde 17 ausgebildet. In der Wand des Hohlkoipers 18 sind 
parallel zum Innenraum 15 veriaulende Hohlraume 19 vorhanden und sind oben otten und 
unten. d.h. beim vom Innengewinde 17 entfemten Ende. veischlossen. Eine andere 
Anordnung der HohlrSume 19 altemativ zur parallelen Anordnung zum Innenraum 15 1st 
moglich. Aus der Figur 9 ist ersichtlich, dass sich der Hohlkorper 18 zum unteren Ende.<J.h. 
zur Wurzelspitze hin, verjungt. Das Innengewinde 17 beim oberen. breiteren Ende, d.h. Im 
Bereich des Umbus alveolaris, dient nicht nur als Verschluss fur die Reservoire von 
Aktivsubstanzen. wie weiter hinten noch eriautert wird. sondem auch fur die spatere Be- 
festigung der Suprastruktur bei der Wiederhersteilung eines Zahnes oder zurBefestigung 
von Prothesen mit Hilfe des Implantates. Die Hohlr&ume 19 in der Wand des Hohlkfitpers 
18 sind derart angeordnet. dass sie die Wellentaler des Schraubgewindes 16, bzw. einer 
jeweiligen Slruklur der Wand des Hohlk6rpers 18 schneiden. Ausserdem sind in der Wand 



ERSATZBLATT (REGEL 26) 



wo 97/22308 



PCT/EP96/05506 



-12- 

Perforationen 20 vorhanden. welche von den Hohlraumen 19 zur Aussenflache des 
Hohlkorpers veriaufen. 

Fig. 9A: Eine alternative Anordnung von Periorationen ist in der Fig. 9A dargestelll, welche 
einen Ausschnitt aus der Fig. 9 darsteiit. Bei dieser Ausbildung ist auch die Innenflache des 
Hohlkorpers 1 8 stmkturiert. Dabei sind weitere Periorationen 20A vorhanden, die von den 
Hohlraumen 19 zur InnenflSche des Hohlkorpers 18 veriaufen, also die Hohlraume 19 mit 
dem Innenraum 15 des Hohlkorpers 18 verbinden. Es ist auch eine Ausfuhrung vorgese- 
hen, bei welcher nur die InnenflSche des Hohlkorpers 18 entsprechend strukturiert ist. 

Fig. 10: Figur 10 stellt die Aufsicht auf den Impiantat-Kem nach Figur 9 dar. 

Fig. 11: Figur 11 zeigt einen Dichtungsring 21, der zum Einsetzen in den oberen, vertieften 
Endabschnitt 22 des Hohlkorpers 18 bestimmt ist. Dieser Dichtungsring 21 kann aus 
Slliconkautschuk oder aus Weichgold bestehen oder einen plastiseh abdichtenden 
Metallwulst aufweisen, so dass dieser bei eingesetztem Dichtungsring 21 im Bereich 22 A 
die ZutrittsOffnungen zu den Hohlraumen 19 und zum Hohlraum 15 sicher gegen aussere 
Einflusse, z.B. Eindringen von Pathogenen (Bsrfderien, Pilze. Viren, etc), abschliesst. 

Fig. 12: Figur 12 zeigt einen drahtfSrmigen Formkem 23. Sein Durchmesser ist derart 
bemessen, dass er in einen jeweiligen Hohlraum 19 eingeschoben werden kann. 

Fig. 13 : In der Figur 1 3 Ist ein weiterer Fomikem 24 abgebildet, der aus einem Schaft 25 
und einem Kopf 26 besteht, der ein Aussengewinde 26 A sowie oben einen Schlitz 27 zur 
Aufnahme eines schraubendreherahnlichen Werkzeuges aufweist. 

Fig. 14 : Zur Herstellung eines Implantates wird vorerst der den Schaft 25 und Kopf 26 
aufweisende Formkem 24 in den Innenraum 15 des Hohlkorpers 18 eingeschraubt. Waiter 
werden die drahtfomilgen Formkeme 23 in die entsprechenden 4Hohiraume 19 hinein- 
geschoben. In einem ersten Schritt wird nun von unten her in Richtung der Pfeile A eine 
erste Menge eines plastischen bioabbaubaren Materials in tjen innenraum 15«ingebracht. 

Fig. 15 : In der Formmasse 1 ist ein Abdruck der durch das Implantat zu ersetzenden 
Zahnwurzel, also die Gusshohlung 2, hergestellt worden. In die Gusshohlung 2 wird in 



€RSATZBLATT (RE6EL 26) 



wo 97/22308 



PCT/EP96/05506 



-13- 

einem zweiten Schritt eine rweite Menge des bioabbaubaren Materials eingefullt und in 
einem dritten Schritt der mit den Fomnkemen 23 und 24 ausgeriistete und bereits innen 
gefullte Hohlkorper 1 8 in einem dritten Schritt in das noch fliessfahige bioabbaubare 
Material hineingedrOckl. Zum Einfullen wird das bioabbaubare Material je nach dessen 
Aufbau durch Warme (in speziellen Applikationsspritzen oder auf anderem Weg) vertlus- 
sigt, Oder es liegt in einer flussigen Oder plastischen Form bei Raumtemperatur vor. Die 
Efstarrung bzw. das Abbinden erfolgt entweder durch AbkOhlung des thermoplastischen 
Materials oder durch eine chemische Reaktion (z.B. 2-Komponenten-Reaktion. foto- 
chemisch oder Polymerisation etc.). Aus der Figur 15 ist ersichtlich. wie der Zwischenraum 
zwischen der Aussenwand des Hohlkorpers 18 und der Innenwand der Gusshohiung 2 in 
der Formmasse 1 von diesem Material ausgefullt wird. Nach dem AbbirKJen des Materials 
entsteht das Implantat 5. in welchem der Hohlkorper 1 8 eingebettet ist, der noch die 
Formkorper 23 und 24 tragi. Das Implantat 5 wird aus der Formmasse 1 entfemt und 
danach werden die drahtformigen Fonnkerne 23 und der Formkem 24 aus dem Implantat 5 
herausgezogen, bzw. herausgeschraubt 

FiQ. 16. Fig. 17 : In die verbleibenden Raume 6 konnen die weiter vorn beschriebenen 
biologisch aktiven Substanzen eingefullt werden. Die Raume 6 werden oben durch die 
Deckschraube 28 (Fig.17) verschlossen. Damit ist ein implantat 5 gebildet, das innen eine 
alloplastische Fixtur (Hohlkorper 18) aufweist. die von einem bioabbaubaren Material 
umgeben ist. Es sind Resen/oire 19. 1 5 fur Aktivsubstanzen vortianden. Das der extra- 
hierten Wurzel entsprechende, anatomisch replizierte Implantat ist zum Einsetzen in die 
Extraktionsalveote bereit. 

Fta. 18: Die Figur 18 zeigt das in den Kleferitnochen 7 eingesetzte Implantat 5. wobei auch 
die Gingiva gezeichnet ist. Zwischen der Deckschraube 28 und dem Hohlkorper 18 ist der 
Dichtungsring 21 angeordnet. der die InnenrSume gegen aussere Cinflusse. z.B. gegen 
Bakterien. abspertt. 

Das Implantat 5 passt exakt in die Extraktionsalveole. und es kann durch den engen Kon- 
takt zum umgebenden Knochen eine Einheilung per primam erfolgen. Das toioabbaubare 
Material beginnt zu resorbieren. Werden durch den Biodegradationsprozess die Resenraire 
geoHnet. kommt es zur Freisetzung der Wachstumsfaktoren und/oder Aktivsubstanzen. 



ERSATZBLAH (REGEL 26) 



wo 97/22308 



PCT/EP96/05506 



-14- 

Oies fuhrt zur beschleunigten und gesteuerten Knochenneubildung und einer qualitativ 
optimierten Osseointegration des atloplastischen Implantat-Kemes. 

Eine weitere AusfOhrung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 19-24 
beschrieben: 

Fig. 1 9 : Der Hohlkorper 18, der aus einem ossointegrierbaren Material besleht weist in der 
Mitte einen Innenraum 15 auf. Entlang der strukturierten Aussenwand veriaufen lang- 
gestreckte HohlrSume 19, entsprechend dem vorgangig beschriebenen Ausfuhrungs- 
beispiel. Die Hohlraume 19 kreuzen die Weilentaler der strukturierten Aussenwand, so dass 
Perforationen 20 gebildet sind, die eine Verbindung zwischen den Hohlraumen 19 und den 
AussenflSchen des Hohlkdrpers 18 biiden. Bei der Innenwand des Innenraumes 15 sind 
weitere Durchtritte Oder Perforationen29 zu den Aussenflachen ausgebildetv wobei auch bei 
arKleren Ausfuhrungsformen seiche Durchtritte 29 vorhanden sein konnen. Der spSter als 
Fixtur dienende Hohlkorper 18 weist oben eih Schraubgewinde 30 auf, in welchem eine 
temporare Deckschraube 31 eingeschraubt werden kann, wot3ei das Schraubgewinde 30 
zur spateren Fixierung des Zahnaufbaus dient. 

In den Innenraum 15 ist von unten herein stangenformiger Forrnkem 24 A mit Griff 
eingesteckt, der unten in einem IHandgrlff 32 endet. In den entlang der Aussenwand 
veriaufenden HohirSumen 19 sind von unten her drahtformige Formkeme 23 A eingesteckt. 
die beim unteren Ende eine Spitze 33 autweisen. 

Fi g, 20 : Als erster Schritt wird von der unteren Oeffnung 34 her und durch die Durchtritte 29 
bioabbaubares Material in den Ringraum zwischen dem Fonnkem 24 A und der Innenwand 
des Hohlkorpers 18 eingespritzt. Nach dem Abbinden dieses Materials wird der Fomnkem 
24 A herausgezogen, so dass im Innenraum 15 eine Schicht 35 des bioabbaubaren 
Materials entsteht. 

FiQ. 21 : In den Hohiraum 6 wird eine erste Menge der genannten Aktivsubstanzen 9 einge- 
fullt und der Hohiraum 6 unten mit einem zapfenfomnigen Verschluss 36 verschlossen. Der 
Verschtuss 36 besteht ebenfalis aus dem bioabbaubaren Material. 

Fio. 22 : Von der zu ersetzenden Zahnwurzel wird in der Formmasse 1 in bekannter Weise 
der Abdruck hergestetlt, d.h. die Gusshohlung 2 ausgebildet. Das bioabbaubare Material 



ERSATZBLAH (REGEL 26) 



wo 97/22308 



PCT/EP96/05506 



-15- 

wird in die Gusshohlung 2 eingefullt und danach der Impiantal-Kern gemass der Figur21 in 
die Gusshohlung 2 eingesetzt, wobei die drahtformigen Formkeme 23 mit ihren Spitzen 33 
in die Fon7)masse 1 eindringen. 

Fig. 23 : Nach dam Abbinden bzw. Erstarren des eingefuilten bioabbaubaren Materials wird 
das nunmehr gebildete (mplantat 5 aus der Gusshohlung 2 entfemt und die drahtformigen 
Formkerne 23 A unten aus dem Imptantat-Kem herausgezogen undjeweilige medizinische 
Substanzen in die nun vorhandenen Raume 19 eingefullt. Die unteren Oeffnungen 37 der 
gefullten Raume 19 werden danach verschlossen. Dazu kann z.B. mitteis einem 
rotierenden zahnarztlichen Werkzeug. beispielsweise einem Rosenbohrer bei den 
Bereichen der Oeffnungen 37 Reibungswamie erzeugt werden, so das bei diesen Stellen 
das bioabbaubare Material verschmolzen wird, so dass die OeHnungen 37 verschlossen 
werden. 

FiQ. 24: Das nun fertiggestellte I mplantat 5 kann gemass der Darsteilung nach Figur 24 in 
die Extraktionsaiveole imptantiert werden. 

Anhand der Figuren 25-27 wird eine weitere AusfOhrungsform beschrieben. Die Vertahrens- 
schritte sind den welter vom beschhebenen Verfahrensschritten analog. Daher wird Im 
foigenden das Verfahren vereinfacht beschrieben: 

FiQ. 25: Der Hohlkorper 18 bzw. Implantat-Kern ist analog zur AusfOhrungsform nach der 
Figur 1 9. Jedoch endet der stabformige Fomikem 24 unten nicht in einem Handgriff . 
sondern in der Spitze 38. 

Fi g. 26 : Nachdem die Gusshohlung 2 in der Fomnmasse 1 mit dem bioabbaubaren Material 
gefullt worden ist, wird der HohlkSrper 18 in die Gusshohlung 2 eingesetzt, wobei alle 
Formkeme 23.24 mit ihren Spitzen 33,38 in die Fomnmasse hineingestochen werden. Nach 
dem Abbinden bzw. AushSrten des bioabbaubaren Materials werden die Fomnkeme 23,24 
unten aus dem I mplantat 5 herausgezogen und die vorhandenen Raume, also Resenroire, 
mit entsprechenden medizinischen Substanzen gefullt. Danach wird der Innenraum 15 
unten durch den zapfenformigen Verschluss 36 verschlossen und die langs der Aussen- 
wand des i mplantat- Kerns veriaufenden RSume 19 bei den unteren Oeffnungen 37 mitteis 
Reibungswarme zusammengeschweisst, so dass das Implantat nach Figur 27 erhaiten wird 



ERSATZflLATT (RE6EL 26) 



wo 97/22308 



PCT/EP96/05506 



-16- 



Fig. 27: Fertiggestelltes Implantat mit einem Implantat-Kem nach Figur 25. 

In einer weiteren Variante, welche hier nicht durch Zeichnungen dargestellt ist. bnngt man 
einen Formkem in die Gusshohlung 2 ein, welcher senkrechl von der oberen Oberflache bis 
zum tiefsten Punkt der Gusshohlung 2 verlauft. Dieser Formkem ist in der Fomimasse 1 so 
angeordnet dass man nach dem Einfullen des plasttschen Materials in die Gusshohlung (2) 
und deren Erharten sowie Entfemen des gebildeten Implantates aus der Formmasse und 
Entfemen des Formkems aus dem Implantat an der Stelle des Formkems ein gegebe- 
nentalls mit einem Gewlnde versehener Stilt (Fixationsstift bzw. -schraube) aus einem 
biokompatiblen, aber nicht osseointegriert)aren Material, z.B.Edelstahl, eingesetzt ist. 
Dessen Durchmesser am Schaft ist kleiner ats der Ourchmesser des Formkems. Dabei 
bildet sich ein Zwischenraum. den man mit bioaktiver Substanz fullen kann. In einer 
weiteren Anordnung kann der Schaft des mit einem Gewinde versehenen Sliftes langer als 
der Formkem sein und den tiefsten Punkt der Gusshohlung (2) mit seinem Gewinde 
durchschneiden. Die so verlangerte, ihr Gewinde selbst schneidende Fixationsschraube 
wind uber den tiefsten Punkt der Extraktionsalveole in den Kieferknochen eingedreht. 

Wird in der Heilungsphase das bioabbaure Material unter Einwirkung des biologisch aktiven 
Materials durch Knochenmaterial ersetzt. ist die Fixationsschraube atlseitig von Knochen- 
material umgeben. Oa diese Schraube nicht osseointegrierbar ist, kann sie teicht entfemt 
werden. Der zuruckbleibende Kanal im Kieferknochen ermoglicht das Einsetzen einer exakt 
angepassten Fixtur in naturiicher, achsengerechter Richtung. Allemativ hierzu kann man 
eine geeignet geformte osseointegriertare Fixationsschraube im Kieferknochen belassen 
und diese ats Fixtur mit einer Implantatsuprastruktur versehen. 

Der Vorteil dieser Varianten besteht darin, dass mit einer therapeutischen Massnahme eine 
Extraktion und eine Implantation erfotgen kann. Durch die Anwesenheit biologisch aktiver 
Substanzen an der Oberiidche des implantats findet ein besonders wirksamer Wundver- 
schluss des angrenzenden Gewebes statt sowie eine schnelle Osseointegration der Implan- 
tatflxtur. 

Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand der Variante b) naher ertautert. 



fRSATZBLATT (RE€EL 26) 



wo 97/22308 



PCT/EP96/0S506 



-17- 



Die Gusshohlung 2. z.B. eine Extraktionsalveole. ist in den obigen Zeichnungen wiederge- 
geben. Altemaliv zur bildlichen Anordnung mit den Formkemen kann man die Extraktions- 
alveole Oder die in der Formmasse abgebildete Extraktionsalveole mit dem Material einer 
porosen Matrix aus synthetischem polymerem oder naturtichem Material auslullen. welche 
eine biologisch aktive Substanz enthSIt und die Hohlraume dieser Matrix mit dem sich 
abbindenden piastischen Material fullen. Geeignete synthetische polymere Materialien sind 
vot2ugsweise makrostrukturiert und konnen als schwammlomiiges Gebilde mit einer 
lochrigen Geruststmktur aus polymerem Material aufgefasst werden. worin untereinander 
verbundene Zwischenraume und Poren dispergiert sind. Geeignete Materialien sind 
beispielsweise Polycarbonate. Polyorthoester. PGA, PLA oder MIschungen davon usw.. 
Eine solche Ausfuhrungstorm ist insbesondere als Abgabesystem geeignet, welche die 
abzugebende biologisch wirksame Substanz bis zu ihrer Abgabe in der polymeren Struktur 
fixiert. 

Eine porose Matrix aus naturiichem Material ist vorzugsweise eine Dentinmalrix, welche 
durch Extraktion von ZShnen oder Zahnlragmenten ettialtlich ist. 

Beispielhaft wird die Herstetlung einer Dentinmatrix aus patienteneigenem Material 
beschrieben: Man entfernt mechanisch Cementum und Pulpa nach dem von K. Bessho et 
al. in J. Dent. Res. 1991 . 70: 171 -175. beschriebenen Veriahren. In einer Muhle wird das 
Zahnmaterial bis zu einer Partikelgrosse von ca. 1 mm' gemahlen. Das Mahlgut vwrd in 
warmem Wasser gewaschen, mit einer Chlorofomi/Methanol-Losung (1:1) 12 Stunden lang 
entfeltet und mit einer 0.5 molaren HCl-Losung 72 Stunden lang bei 4»G demineralisiert. 
Das demineralisierte Material wird nochmals sechs Stunden lang in einer Chlorofomi/ 
Methanol-L6sung (1:1) 12 Stunden lang entfettet. 24 Studen lang mit einer 2 molaren 
Calciumchlorid-L6sung, vier Stunden lang mit einer 0,5 molaren EDTA-L6sung bei pH 7,4, 
24 Stunden mit einer 8 molaren Lithiumchlorid-Losung behandelt und mit destilliertem 
Wasser bei 4X gewaschen. Man extrahiert 96 Stunden lang bei 4''C das so vortehandelte 
Material mit dem 20-fachen Volumen einer 4 molaren Guadinin-HCI-Losung. Man zentri- 
fugiert den Extrakt (1 0 000 g, 30 Min. bei A'C) und konzentrierl (1 :5) das Filtrat durch Ultra- 
filtration (Diafio'-Membran YM-10; 10 000 Molgewichtsfraklion. Amicon Iriand). Zum Kon- 
zentrat gibt man drei Portionen au( -20-C gekuhites Ethanol. Man ISsst die Mischung 
12 Stunden lang bei 4«C stehen, zentrilugiert das Gemisch (10 000 g. 30 Min. bei 4»C) und 



ERSATZBLATT (RE6EL 26) 



wo 97/22308 



PCT/EP96/05506 



-18- 

erhalt ein ethanoi-haltiges Konzentrat sowie einen ethanolischen Ruckstand. Man wascht 
den Ruckstand mil destilliertem Wasser und dialysiert mit dem zehnfachen Vblumen bei 
4**C 72 Stunden lang. bis die Bildung des Niederschlages abgeschlossen ist, wobei man 
das destillierte Wasser alle zwolf Stunden wechselt. Man zentrilugiert den dialysierten 
Ruckstand (70 000 g, 30 Min. bei 4**C) zwecks Trennung in wasserlosliche und wasserun- 
losliche Fraktionen, lyophilisiert und bestimmt das Gewicht. 

In einer Formmasse wird die einer Extraktionsalveole nachgebildete Gusshdhlung mit einem 
Gemisch aus PGA/PLA-Copolymerem und dem Matrixmaterial aus Dentin, welches BMP 
enthalt. ausgegossen und in der weiter vom beschriebenen Weise ein Wurzelimplantat mit 
Fixtur gebildet, welches man an der vorgesehenen Stelle im Kieferknochen einsetzt. 



ERSATZBLAH (RE6EL 26) 



wo 97/22308 



PCT/EP96/0S506 



.19- 

Anspmche 

1. Medizinisches Implantat (5) zum Einsetzen in einen Raum mit einem vorgegebenen Aus- 
mass und zum Ausfullen einer Gusshohlung (2) mit einem sich abbindenden plaslischen 
Material mit mineralischen Bestandteilen auf der Basis von Calcium und Phosphat Oder ei- 
nem bei der Knochenneubildung bioabbaubaren Material Oder Kombinationen davon, da- 
durch gekennzeichnet, dass 

a) in der Gusshohlung (2) mindestens ein Formkem (3; 23, 24) derart angeordnet ist, dass 
dieser nach dem Abbinden des plastischen Materials aus der Gusshohlung (2) des 
gebildeten Implantates (5) entnehmbar und nach dessen Entlemung einen vom 
Innenbereich des Implantates (5) bis zu dessen Aussenflache verlaufenden Raum (6; 19) 
ef7eugt, welcher ein Reservoir bildet, das mit einer biologisch aktiven Substanz auffullbar 
ist. Oder 

b) die Gusshohlung (2) eine porose Matrix mit einer biologisch aktiven Substanz enthall und 
die Hohlraume dieser Matrix mit dem sich abbindenden plastischen Material gefullt sind. 

2. Medizinisches Implantat (5) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet. dass die Guss- 
hohlung (2) ais Abdruck eines extrahierten Zahnes geformt ist. 

3. Medizinisches Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet* dass die Form- 
kerne (3) drahtformig Oder stabchenformig ausgebildet und die gebildeten Reservoire kanal- 
oder kapillarformige Raume sind. 

4. Medizinisches implantat nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass man als 
bioabbaubares Material osteokonduktive Polymere venvendet. 

5. Medizinisches Implantat nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet. dass das Reservoir 
als biologisch aktive Substanz einen Wirkstoff mit osteoinduktiven Eigenschaften enthSlt. 

6. Medizinisches Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das das Reservoir 
als biologisch aktive Substanz ein Protein mit den Eigenschaften €ines transfomnierenden 
Wachstumsfaktors vom Typ Beta (TGF-fl) Oder Kombinationen davon enthalt. 

7. Verfahren zur Hersteliung des medizinischen Implantates (5). dadurch -gekennzeichnet, 
dass man 



ERSATZBLATT (REGEL 26) 



wo 97/22308 



PCT/EP96/0S506 



-20- 



a') in einer Formmasse (1) eine Gusshohlung (2) in Form eines Abdruckes des extrahierten 
Zahnes Oder des Knochenresektates bildet. in diese Gusshohlung (2) eine sich abbindende 
Masse mit mineraiischen Bestandteilen auf der Basis von Calcium und Phosphat oder 
einem bei der Knochenneubildung bioabbaubaren Material einfOllt. in der Gusshohlung (2) 
mindestens einen Fomikem (3; 23. 24) derart anordnet. dass dieser nach dem Abbinden 
des plastischen Materials aus der Gusshohlung (2) des gebildeten Implantates entnehmbar 
und nach dessen Entfemung einen vom Innenbereich des Implantates (5) bis 2u dessen 
AussenflSche vertaufenden Raum (6;19) als Reservoir bildet. das gebildete Implantat (5) 
der Gusshohlung entnimmt und nach dem Entfemen des Formkems (3; 23. 24) das 
Reservoir mit einer biologisch aktiven Substanz auffOIJt oder P') in einer Fomimasse (1) eine 
Gusshohlung (2) in Form eiries Abdruckes des extrahierten Zahnes oder des 
Knochenresektates bildet. diese Gusshohlung (2) mit einer porosen Matrix enthaltend eine 
biologisch aktive Substanz ausfullf. die Hohlraume dieser Matrix mit dem sich abbindenden 
plastischen Material fullt und das gebildete Implantat (5) der Gusshohlung entnimmt. 

8. Verfahren gemass Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, dass man in die Gusshoh- 
lung (2) eine alloplastische, osseointegrierbare Fixtur einsetzt. 

9. Verfahren gemass Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet. dass man zuerst rtiehrere 
Fomikeme (3; 23.24) in die Gusshohlung <2) einbringt. die von der Gusshohlung <2) bis in 
die Fonrimasse (1 ) hinein veriaufen und in der Formmasse (1 ) so angeordnet sind. dass 
man nach dem Einfullen der plastischen Fomimasse in die Gusshohlung (2) und deren 
Ertiarten sowie Entfemen des gebildeten Implantats (5) aus der Gusshfihiung <2) die : 
Formkeme {3; 23,24) aus dem Implantat entfemt. 

10. Verfahren gemass Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, dass man ein medizlnisches 
Implantat als Abgabesystem fur biologisch wiri<same Stoffe herstellt. 



ERSATZflLAH (REGEL 26) 



wo 97/22308 



PCT/EP96/05S06 




wo 97/22308 



PCT/EP96/05506 




wo 97/22308 



PCT/EP96/0S506 




wo 97/22308 



PCT/EP96/05506 




^7 a 



wo 97/22308 



PCT/EP96/0S506 



5/16 

22 




wo 97/22308 



PCT/EP96/(BS06 



6/16 




wo 97/22308 



PCT/EP96/05506 




wo 97/22308 



PCT/EP96/a5506 




wo 97/22308 



PCT/EP96/0SS06 



9/16 




wo 97/22308 



PCT/EP96/0SS06 



10/15 




wo 97/22308 



PCT/EP96/05506 



12/16 




wo 97/22308 



PCT/EP96/05506 



13/16 




wo 97/22308 



PCT/EP96/0SSO6 



U/16 




wo 97/22308 PCT/EP96/05S06 



15/16 



31 



wo 97/22308 



PCT/EP96/05506 



16/16 




INTERNATIONAL SEARCH REPORT 



Intc anal ApplicMcm No 

PCT/EP 96/05506 



A. CLASSIFICATION OF SUBJECT MATTER _ 

IPC 6 A61C8/O0 A61C 13/20 A61F2/02 



Accenting to Imemaftonal Patent Oanification (IPQ or to both nattona] claaificaoon and IPC 



B. FIELDS SEARCHED 



Minimum dociunmtation searched (classification system followed by dasoficabon symbols) 

IPC 6 A61C A61F 



Documcntabon searched other than trunimum documentation to the extent that nich documents are mctuded in the fields searched 



Electronic daU base consulted dunng Ihc mtemational search (name of data base and, where practical, search tcnns used) 



C. DOCUMENTS CONSIDERED TO BE RELEVANT 



Category ' Qtabon of document, with indicatian, where appropriate, of the relevant passages 



Relevant id claim No. 



OE 26 58 716 A (ASHMAN) 14 July 1977 
see the whole document 

DE 44 32 831 A (SAN6I) 28 September 1995 
see the whole document 

US 4 671 768 A (TON) 9 June 1987 
see the whole document 



1.2.7 

1.4-7,10 

1,4-7,10 



□ 



Furthc documents are listed m the continuation of box C. 



m 



Patent family members are listed in annex. 



' Speoal categories of cited documents : 

'A' document defining die general state of the art which is not 

considered to be of particular relevance 
'E* earlier document but published on or alter the international 

filing date 

'L' document which nuy throw doubts on pnonty claim(s) or 
which ts dtcd to esubltsh the publication date of another 
aUtion or other spcaal reason (as specified) 

'0' document referring to an oral disclosure, tise, exhibition or 
oihtf means 

'P' document published pnor to the tntemaoonal filing date hut 
later thin the pnonty date claimed 



T' later document published After the lotemationaJ filing date 
or priohty date and not in conflict with the application but 
atcd u> understand the principle or theory imderlymg the 
invention 

*X' document of particular rclcvanoe; the daimcd invention 
cannot be considered novd or cannot be coixadered to 
involve an inventive siqp when the document is taken alone 

'Y' document of particular relevance; the daimcd invention 
cannot be considered to involve an inventive step when the 
document is combined with one or more other such docu- 
ments, such combination tieing envious to a person skilled 
in the art. 

*&' dociornent member of the same patent family 



Date ol the actual completion of the international search 



16 April 1997 



Date of mailing of the international search report 



Name and mailing address of the tSA 

European Patent Office, P.B. 5ftl8 Patentlaan 2 
NL • 22S0 HV Riiswijk 
Tel. ( + 31-70) 340.2040, Tx. 31 651 epo nl, 
Far ( + 31-70) 340-3016 



Authorized officer 



Raybould, B 



Form PCT/ISA/310 (fMond it\mt\ (inty 1992) 



tnformilion on patent family members 




Uitt Dnal Application No 

PCT/EP 96/05506 


PauhI document 
cited in search report 


PubltcaCion 
date 


Patent family 
memberfs) 


Public&tion 
date 


OE 2658716 A 


14-07-77 




AU 51G599 B 
AU 2080076 A 
CA 1087801 A 
FR 2336115 A 


03-07-80 
29-06-78 

21- 10-80 

22- 07-77 



6B 1576418 A 08-10-80 
JP 52090187 A 28-07-77 
US 4199864 A 29-04-80 



DE 4432831 A 



28-09-95 



AU 1019695 

CA 2134540 

FR 2717698 

GB 2287651 

IT HI95OO80 

JP 8010337 

US 5584688 



05-10-95 
23-09-95 
29-09-95 
27-09-95 
22-09-95 

16- 01-96 

17- 12-96 



US 4671768 A 


09-06-87 


NL 


8204714 


A 


02-07-84 






AU 


569051 


B 


21-01-88 






AU 


2337484 


A 


05-07-84 






EP 


0127662 


A 


12-12-84 






WO 


8402264 


A 


21-05-84 



Form Krr/ISA/310 (patmt ramtty tniMa) (Juty 1993) 



INTERNATIONALER RECHERCHENBERICHT 



Inte onales Aktenzetchcn 

PCT/EP 96/055G6 



A. KLASSIFIZIERUNG DES ANMELDUNGSGEGENSTANDES 

IPK 6 A61C8/O0 A61C13/20 A61F2/G2 



Nachdcr IntenutiDnalcn Pattntklmnfik^tion (IPK) Oder nach dtr naoonaltn KlasafikaPon und dcr IPK 



B. RECHERCHIERTE GEBIETE 



RcctierchicrtfT Mindesipnifstorf (KJ&snfikationssystan und Klasofilulionssyinbolc ) 

IPK 6 A61C A61F 



Rccherchieru aber lucht zum Mindcrtphifstoff gchorendc VcrorfenUichungen, sowcu dicsc unicr die rccherchietttn GebieU fallen 



Wahrend der intemaoonalen Recherehe konsulGerte elektromschc Datenbank (Name der Datenbank und evtl. venwndete Suchbegnffe) 



C. ALS WESENTLICH ANGESEHENE UhTTERLACEN 



lealegonc' Bczeictuiung der Veroffentlichung, toweit erforderUch unter Angabc der in Bctraeht konuncndcn TdU 



Betr. Anspnich Nr. 



DE 26 58 716 A (ASHMAN) 14.Juli 1977 
siehe das ganze Dokument 

DE 44 32 831 A (SANGI) 28. September 1995 
siehe das ganze Dokument 

US 4 671 768 A (TON) 9.Juni 1987 
siehe das ganze Dokument 



1,2.7 

1,4-7,10 

1.4-7,10 



□ 



Wcitere Vcroffcntlichungcn und der Fometzung von Feld C zu 
cntnchmcn 



Siehe Anhang Patentfamilie 



* Bcsondcre Katcgoncn von angcgebenen VeroffenUichungen 

'A' Vcrarfcntiichung. die den lUgemeinen Stand der Techntk dcfinicrt, 
aber lucht als bcsondeti bcdcutiam anzusehen ia 

'E' ilteres Dolcumcnt, das jedoch ersl azn odcr nach dem mtemationalen 
Anmeldcdatum vcrbffentiicht warden isi 

X' Vcroffcnttichung. die geeiptet isU cinen Phoriatsampruch zweifdhaft er- 
schanen zu lasicn. Oder dutch die das Veroncnflichungydatum eincr 
andercn im Rechcrchenbencht genannten Vcroffcntlichung belegt wcrden 
sol) Oder die aus anem anderen betondcren Gnind angegcben ist (wie 
ausgcfuhrt) 

'O' VerbffenUichung, die neb auf cine miindltche OfTenbaning, 

eine Bcnutzung. eine Ausstdlung <xkr anderc Mafinahmen bczicht 

'P' VeroffenUichung, die vor dem inUmabonalcn Anmddedatum. aber nach 
dem beanspfuchten Prioritiitidabiin veroffenthcht worden isl 



'T Spatcfe VeroffenUichung. die nach dem mcemationalcn Anmeldcdatum 
Oder dem Priontatsdatum vcrorfcntiichl worden tst und mit der 
Anmcldung nicht kollidtert, sondem nur zumVeistandnis des dw 
Erfindung zugrimdeliegenden Prinaixs Oder der ihr zugrundeliegcnden 
Tlicahc angcgeben lA 

•X' VeioffcnUichung von besonderer Bcdcutung; die bcanspruchte Erfinduni 
kann allein aufgrund dicser VcrufTcnttichung ntchi ali ncu oder auf 
erfinderischer Tatigkcit beruhend betrachtet wcrdai 

'Y' VeroffenUichung von besonderer Bcdeutung; die bcanspruchu Erfmdung 
kann nicht als auf erfindcnscher Tabgkat beruhend betrachtet 
werden, wcnn die VeroffenUichung mit oner oder mehrercn andercn 
VcrofTendichungen diescr Kategonc in Verbmdung gebracht wird und 
dicic Vcrbindung ftir cinen Pachmann nahelicgend ist 

'A* VerbfTenUichung, die Mttgjied derselben Patentfamilie isi 



Datum des Abschlusses der mtemationalen Recherche 



16. April 1997 



Ahscndedatum d« mtemationalen Rechcrchenbehchts 



22.04.97 



Name und Postanschnft der Intemationalc Recherchenbehordc 
Europaischcs Patentamt, P^. SSI 8 PatenUaan 2 
NL - 22S0 HV Rijswijk 
Td. ( ^ 31-70) Tx. 31 6M cpo nl. 

Fax (t 31.70) 340*3016 



Bevollmachbgter Bedicnsteter 



Raybould, B 



Formblatt 9CtnSAJ2W <BUtt 3) (JuU I9fa) 



• m«*w*v%n A rv^^k.! A I T7T> O U CD IJ 17 KI H IT I? 1 I^HT 

INTERNATIONALEK Kl!*CHtKCHl!.Ntlc.KJun i 

AngAben xu Vcr6ffcnt]icbu.^a, die zur selbcn HatcntfanuUe fchorcn 


Inte onales 

PCT/EP 


Aktenzeichcn 

96/05506 


!m Recherchenberichl 
angefiihries Palenldokumcnl . 


Datum dcr 
Veroffentltchung 


Mitglicd(tr) der 
PaieniTamtlie 


Datum der 
VerbffenUichung 


DE 2658716 A 


14-07-77 


AU 510599 B 
AU 2080076 A 
CA 1087801 A 
FR 2336115 A 


03-07-80 
29-06-78 
21-10-80 



6B 1576418 A 08-10-80 
JP 52090187 A 28-07-77 
US 4199864 A 29-04-80 



DE 4432831 A 28-09-95 AU 1019695 A 05-10-95 

CA 2134540 A 23-09-95 

FR 2717698 A 29-09-95 

GB 2287651 A 27-09-95 

IT MI950080 A 22-09-95 

JP 8010337 A 15-01-96 

US 5584688 A 17-12-96 



US 4671768 A 


09-06-87 


NL 


8204714 A 


02-07-84 




AU 


569051 B 


21-01-88 






All 


2337484 A 


05-07-84 






EP 


0127662 A 


12-12-84 






WO 


8402264 A 


21-06-84 



FomtiUti PCT/(SA/310 4AAh*ft| PstftittUoHlMMJaU IVn) 



This Page is Inserted by IFW Indexing and Scanning 
Operations and is not part of the Official Record 

BEST AVAILABLE IMAGES 

Defective images within this document are accurate representations of the original 
documents submitted by the applicant. 

Defects in the images include but are not limited to the items checked: 

□ BLACK BORDERS 

□ IMAGE CUT OFF AT TOP, BOTTOM OR SIDES 
C3f FADED TEXT OR DRAWING 

1^ BLURRED OR ILLEGIBLE TEXT OR DRAWING 

□ SKEWED/SLANTED IMAGES 

□ COLOR OR BLACK AND WHITE PHOTOGRAPHS 

□ GRAY SCALE DOCUMENTS 

□ LINES OR MARKS ON ORIGINAL DOCUMENT 

□ REFERENCE(S) OR EXHIBiT(S) SUBMITTED ARE POOR QUALITY 

□ OTHER: . — 

IMAGES ARE BEST AVAILABLE COPY. 
As rescanning these documents will not correct the image 
problems checked, please do not report these problems to 
the IFW Image Problem Mailbox.