專利名稱：一種具有適宜初期載荷刺激的口腔種植體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種口腔種植體，特別是一種具有適宜初期載荷刺激的口腔種植體。
背景技術(shù)：
目前，在口腔臨床常見的缺失牙修復(fù)方法有三種活動假牙、固定假牙和種植牙。 活動假牙利用固位機(jī)構(gòu)附著在缺牙處相鄰的牙齒上，具有自由摘戴、方便清潔的特點(diǎn)；但固位性和美觀性差、影響咀嚼、有異物感，易造成發(fā)音障礙。固定假牙以鄰牙為基牙，借助粘接劑將假牙固定其上，患者不用自行取戴，具有體積小、舒適、美觀、無異物感等特點(diǎn)；但修復(fù)過程需磨改鄰牙，會犧牲正常組織健康，且假牙底部不易清潔。20世紀(jì)60年代，瑞典諾貝爾實(shí)驗(yàn)室的骨科專家Branemark教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組提出了骨整合理論，同時成功研發(fā)了應(yīng)用于臨床的現(xiàn)代口腔種植系統(tǒng)，并于1965年完成了世界上第一例口腔種植手術(shù)，至此以后，這種仿生性假牙在臨床得到迅速的發(fā)展和應(yīng)用。 所謂口腔種植可簡單理解為通過外科手術(shù)將金屬種植樁或生物陶瓷樁(即種植體/人工牙根)植入缺失牙部位的上下頌骨內(nèi)，以模擬自體牙根的作用，然后在種植樁上放置假牙完成修復(fù)。因此，這種以種植方式制作的假牙被稱為種植牙，亦被譽(yù)為人類的第三副牙齒， 其具有傳統(tǒng)假牙不可比擬的修復(fù)效果。在口腔臨床種植時，首先要在患者牙槽骨上制備一個直徑較小的孔，然后將尺寸相對較大的種植體植入。種植體具有螺紋結(jié)構(gòu)，在旋入過程中，會對周圍骨產(chǎn)生一定程度的擠壓。一方面使種植體獲得骨整合所必須的初期穩(wěn)定性，但另一方面會造成骨的折裂損傷， 尤其對皮質(zhì)骨的影響更為嚴(yán)重。而骨損傷會引發(fā)一系列不良反應(yīng)導(dǎo)致骨吸收，會嚴(yán)重影響修復(fù)的成功率和修復(fù)視覺效果；延緩骨整合的速度。同時有研究證實(shí)，種植手術(shù)后，種植體早期穩(wěn)定性會隨著骨重建的進(jìn)程逐漸消失。與此同時，骨與種植體界面處的整合還很薄弱，導(dǎo)致種植體整體穩(wěn)定性不足以對抗復(fù)雜的口腔環(huán)境，從而導(dǎo)致松動、脫落等種植失敗等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服種植體在植入牙槽時，造成的不同程度擠壓牙槽骨的損傷，本發(fā)明設(shè)計了一種具有適宜初期載荷刺激的口腔種植體。優(yōu)化了種植體的主體結(jié)構(gòu)，在種植體旋入牙槽骨后，在保證術(shù)后種植體穩(wěn)定性的同時，可在皮質(zhì)骨區(qū)產(chǎn)生適當(dāng)強(qiáng)度的應(yīng)力環(huán)境，能有效避免該區(qū)域的應(yīng)力集中和骨損傷；同時具有與宿主骨就位嚴(yán)實(shí)、機(jī)械嵌合強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，從而達(dá)到刺激骨重建、促進(jìn)骨整合、防止骨吸收、提高中遠(yuǎn)期種植成功率的目的。本發(fā)明的一種具有適宜初期載荷刺激的口腔種植體，該口腔種植體從上至下分為穿齦段(10)、皮質(zhì)骨固定段(20)、松質(zhì)骨固定段(30)和導(dǎo)入固定段GO)；所述的口腔種植體的中心是一復(fù)合型空腔(50)，該復(fù)合型空腔(50)用于放置安裝義齒的基臺；所述穿齦段(10)包括有上小下大的圓臺(102)和上大下小的圓臺(101)；所述皮質(zhì)骨固定段O0)為上大下小的圓臺(203)結(jié)構(gòu)，該圓臺(203)的側(cè)面均勻設(shè)有3 6個縱向生長槽002)，每兩個縱向生長槽(20 之間設(shè)有多個橫向生長槽001)， 所述的橫向生長槽O01)采用自上而下的均勻排列方式；所述松質(zhì)骨固定段(30)為圓柱結(jié)構(gòu)，該圓柱上設(shè)有外螺紋(301)，外螺紋(301)的截面為梯形齒(302)；所述導(dǎo)入固定段Go)為三分之一球缺，該球缺的端面上設(shè)有十字凹槽G01)；所述復(fù)合型空腔(50)從上至下為正多邊形錐形孔(501)、圓錐孔(502)和圓柱內(nèi)螺紋孔(503)。所述的具有適宜初期載荷刺激的口腔種植體，穿齦段(10)的高度記為Cl1,皮質(zhì)骨固定段O0)的高度記為d2，松質(zhì)骨固定段(30)的高度記為d3，導(dǎo)入固定段00)的高度記為
d4，口腔種植體的總高記為H，則有H = d1+d2+d3+d4,各段之間則有4
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< ，該H可以設(shè)置為8 22mm ； 口腔種植體的上端的最大外徑記為D±，口腔種植體的
下端的最大外徑記為D下；D下可以設(shè)置為3 5匪，而D上要比D下大0. 5 1. 5匪。本發(fā)明具有初期剪切力刺激的口腔種植體的優(yōu)點(diǎn)在于①種植體采用一體化設(shè)計在本發(fā)明中，種植體的穿齦部分與皮質(zhì)骨部分為無過渡、且保持相同錐度的圓臺設(shè)計，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因兩者尺寸和形態(tài)差異而添加的圓弧等過渡結(jié)構(gòu)，從而防止了牙槽嵴頂區(qū)域的應(yīng)力集中現(xiàn)象，可有效避免骨吸收，保證修復(fù)美觀和功能效果。此外本結(jié)構(gòu)能有效保證與宿主骨的緊密貼合，可防止軟組織長入及其他并發(fā)癥的出現(xiàn)。②采用圓臺和外螺紋相結(jié)合的設(shè)計在本發(fā)明中，考慮到牙槽骨骨質(zhì)的差異，將松質(zhì)骨固定段的結(jié)構(gòu)優(yōu)化成圓臺與外圓螺紋相結(jié)合的設(shè)計，當(dāng)密度較高的皮質(zhì)骨區(qū)與圓臺接觸；骨質(zhì)較疏松的松質(zhì)骨與螺紋配合，其承受較大的擠壓力。松質(zhì)骨固定段一方面以一定的扭矩固定種植體時，預(yù)緊力會沿著錐臺表面形成均勻的分散載荷，既不會出現(xiàn)應(yīng)力集中，也可避免現(xiàn)有螺紋設(shè)計對皮質(zhì)骨造成的折裂損傷；另一方面通過力矩扳手，可精確控制種植體在牙槽骨中的預(yù)緊力，因此采用圓臺設(shè)計可在皮質(zhì)骨接觸表面營造適宜的機(jī)械力學(xué)刺激環(huán)境，從而能夠激發(fā)骨重建、促進(jìn)骨整合，提高中遠(yuǎn)期種植的成功率。③增加生長槽設(shè)計在本發(fā)明中，在皮質(zhì)骨固定段的表面增加了縱、橫交錯的生長槽，考慮到靠近外螺紋區(qū)的骨質(zhì)已有疏松的趨勢，因此將皮質(zhì)骨固定段上的橫向生長槽的寬度進(jìn)行了擴(kuò)展，以適應(yīng)骨質(zhì)的變化。皮質(zhì)骨固定段的生長槽結(jié)構(gòu)在術(shù)后骨重建過程中，能夠引導(dǎo)骨長入，形成種植體/骨之間的相互嵌合結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到穩(wěn)定的機(jī)械固位。④本發(fā)明種植體的結(jié)構(gòu)設(shè)計，一方面伴隨著骨擠壓而產(chǎn)生的初期穩(wěn)定性的消失， 種植體表面由新骨生長而形成的二期穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)，在此消彼長的變化中，本結(jié)構(gòu)聯(lián)合骨整合能夠?yàn)檎麄€骨修復(fù)過程提供持續(xù)的穩(wěn)定環(huán)境，從而有助于種植體度過危險期，避免種植體松動和脫落現(xiàn)象的產(chǎn)生。種植體與宿主骨形成穩(wěn)定的骨整合后，縱橫交錯的嵌合結(jié)構(gòu)既可以承受軸向的載荷，也具有抗旋功能，適于復(fù)雜的口腔咬合力學(xué)環(huán)境。


圖1是本發(fā)明口腔種植體的外部結(jié)構(gòu)圖。圖IA是本發(fā)明口腔種植體的另一視角外部結(jié)構(gòu)圖。
圖IB是本發(fā)明口腔種植體的主視結(jié)構(gòu)圖。圖IC是本發(fā)明橫向生長槽的放大示意圖。圖ID是本發(fā)明縱向生長槽的放大示意圖。圖IE是圖IB的A-A剖視圖。圖2是本發(fā)明口腔種植體置入缺牙部位軟組織的示意圖。圖3是置入本發(fā)明口腔種植體后與義齒的裝配示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。參見圖1、圖1A、圖1B、圖1C、圖1D、圖IE所示，本發(fā)明設(shè)計的一種具有適宜初期載荷刺激的口腔種植體，該口腔種植體為一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計。所述的口腔種植體從上至下分為穿齦段10、皮質(zhì)骨固定段20、松質(zhì)骨固定段30和導(dǎo)入固定段40。所述的口腔種植體的中心是一復(fù)合型空腔50，該復(fù)合型空腔50用于放置安裝假牙(義齒)的基臺。參見圖1B、圖IE所示，在本發(fā)明中，穿齦段10的高度記為屯。穿齦段10的外形包括有上小下大的圓臺102和上大下小的圓臺101。所述上小下大的圓臺102的高度是穿齦段10高度的五分之一。做植入手術(shù)時，穿齦段10需位于牙齦高點(diǎn)以下，忌高出牙齦面， 整個圓臺101需位于牙槽骨以上，且被軟組織包裹。穿齦段10是種植手術(shù)的穿齦部分。參見圖1B、圖IE所示，在本發(fā)明中，皮質(zhì)骨固定段20的高度記為d2。皮質(zhì)骨固定段20的外形為上大下小的圓臺203結(jié)構(gòu)，該圓臺203上均勻設(shè)有3 6個縱向生長槽202， 每兩個縱向生長槽202之間設(shè)有多個橫向生長槽201，所述的橫向生長槽201采用自上而下的均勻排列方式，每兩個橫向生長槽201之間的縱向間距記為b，該b可以設(shè)置為0. 5 1. 0mm。參見圖1C、圖ID所示，所述縱向生長槽202的槽寬記為ID2ci2,該ID2ci2可以設(shè)置為0. 2 1. 5mm ；所述橫向生長槽201的槽高記為Id2ci1，該Id2ci1可以設(shè)置為0. 2 1. Omm ；所述縱向生長槽202與所述橫向生長槽201的間距記為a，該a可以設(shè)置為0.5 1.0mm。在皮質(zhì)骨固定段20的橫向和縱向方向上都設(shè)置凹槽，將有利于新生皮質(zhì)骨長入，從而能夠在種植體與骨之間形成更佳穩(wěn)固的機(jī)械嵌合結(jié)構(gòu)，有助于提高種植體前期的穩(wěn)定性和分散后期的功能性載荷。參見圖1B、圖IE所示，在本發(fā)明中，松質(zhì)骨固定段30的高度記為d3。松質(zhì)骨固定段30的外形為圓柱結(jié)構(gòu)，該圓柱上設(shè)有外螺紋301，所述外螺紋301的螺紋間距記為d3Q。 d30 = 0. 8 1. 5mm，外螺紋301的截面為梯形齒302。參見圖1B、圖IE所示，在本發(fā)明中，導(dǎo)入固定段40的高度記為d4。導(dǎo)入固定段40 的外形為三分之一球缺，該球缺的端面上設(shè)有十字槽401，該十字槽401有利于新生松質(zhì)骨的長入，能夠進(jìn)一步提高種植體底部的穩(wěn)定性，有助于緩解垂直咀嚼力的沖擊。參見圖1、圖1B、圖IE所示，在本發(fā)明中，復(fù)合型空腔50從上至下為正多邊形錐形孔501、圓錐孔502和圓柱內(nèi)螺紋孔503。正多邊形錐形孔501與圓錐孔502高度相同，兩者的高度之和與穿齦段10的高度Cl1相同。其中圓錐孔502與穿齦段10的上大下小的圓臺 101的錐度一致，壁厚為0.5 1.0mm。正多邊形錐形孔501可以設(shè)置為正六邊形錐形孔、 或者正八邊形錐形孔。參見圖IB所示，本發(fā)明設(shè)計的一種具有初期剪切力刺激的口腔種植體的總高記為H，該H = d1+d2+d3+d4,各段之間則有必= — ,d2=— A= — A = 二，該H可以設(shè)置為8
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22mm。穿齦段10中的圓臺101與皮質(zhì)骨固定段20中的錐形圓柱203錐度相同?？谇环N植
體的上端的最大外徑記為D±，口腔種植體的下端的最大外徑記為DT。Dt可以設(shè)置為3
5mm,而D上要比D下大0. 5 ~ 1. 5mm。在種植手術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，需按常規(guī)方法對患者的缺失牙部位的軟組織進(jìn)行處理，然后在牙槽骨上備洞。備洞需要兩個階段，首先要在預(yù)種植區(qū)域的牙槽骨上備圓柱洞， 洞的高度為皮質(zhì)骨固定段20、松質(zhì)骨固定段30和導(dǎo)入固定段40的軸向總長度，即d2+d3+d4， 洞的直徑則與種植體圓柱外螺紋的小徑尺寸相同，其次備圓錐洞，該洞自牙槽骨的外緣沿軸向向內(nèi)伸入，高度與錐度同種植體皮質(zhì)骨固定段20的尺寸相同，但徑向尺寸較種植體略小。當(dāng)洞備好后，旋入種植體，皮質(zhì)骨固定段20、松質(zhì)骨固定段30和導(dǎo)入固定段40完全在骨內(nèi)，穿齦段10被軟組織包裹，倒角面需位于牙齦高點(diǎn)以下，其中穿齦段10與皮質(zhì)骨固定段20交界處的橫向生長槽要與洞口邊緣齊平。本發(fā)明種植體的皮質(zhì)骨固定段20、松質(zhì)骨固定段30采用圓臺和圓柱螺紋相結(jié)合的構(gòu)造方式。在種植體植入患者口內(nèi)后，圓柱外螺紋擠壓骨提供了骨整合所必要的初期穩(wěn)定條件。同時牙槽骨上的錐形洞區(qū)域與種植體的皮質(zhì)骨固定段20的錐臺形成輕微的過盈配合，從而能夠避免由螺紋配合弓I起的骨折裂損傷。此外，過盈配合會在骨/種植體界面上會產(chǎn)生適當(dāng)?shù)某跗趹?yīng)力環(huán)境，此刺激有利于骨的改建，能夠促進(jìn)骨整合的形成。此外，橫向生長槽201和縱向生長槽202分布于種植體過盈配合的圓錐面上，為載荷刺激下的新骨生長提供了合理空間。尤其是在牙槽骨洞口的邊緣設(shè)置橫向生長槽，可有效引導(dǎo)皮質(zhì)骨長入， 避免種植體頸部的骨吸收，同時新骨長入槽中后，能夠形成更加穩(wěn)定的機(jī)械嵌合結(jié)構(gòu)，從而有力于種植體達(dá)到更高的長期成功率和更好的美學(xué)修復(fù)效果。參見圖2、圖3所示，本發(fā)明種植體在植入過程中，由于優(yōu)化了結(jié)構(gòu)，使整個種植過程與現(xiàn)有技術(shù)相比更加方便快捷。(1)前期準(zhǔn)備如常規(guī)種植方式，對術(shù)區(qū)進(jìn)行切口、翻瓣12和牙槽嵴修整等前期準(zhǔn)備工作。(2)鉆定位孔通過手術(shù)導(dǎo)板，使用直徑1. 6 2. Omm的鉆頭在牙槽骨(13，14)內(nèi)預(yù)備，并通過檢測桿檢測孔洞的方向和深度，如不存在誤差，需及時進(jìn)行調(diào)整。(3)松質(zhì)骨區(qū)種植孔成型松質(zhì)骨區(qū)成型鉆的直徑與種植體對應(yīng)部位的直徑相差 0. 7 1. 1mm，根據(jù)患者骨質(zhì)的不同，采用不同尺寸的鉆頭，如骨質(zhì)較好的患者，可采用直徑相對較小的進(jìn)行成型。成型后，如上所述，利用檢測桿進(jìn)行檢測及調(diào)整。(4)皮質(zhì)骨種植孔成型皮質(zhì)骨區(qū)成型鉆為錐鉆，其錐度與種植體皮質(zhì)骨區(qū)錐臺的錐度相同。通過手術(shù)導(dǎo)板和種植手機(jī)的止動裝置，精確控制孔洞成型的深度，成型深度略小于種植體皮質(zhì)骨區(qū)錐臺的高度。成型后，用錐形檢測桿，檢測錐孔深度和孔壁成型質(zhì)量， 如果存在偏差進(jìn)行調(diào)整。(5)植入種植體用手機(jī)旋入種植體，然后用力矩扳手，通過精確控制固位力矩的大小，來完成種植體在牙槽骨的精確定位。(6)種植后處理如常規(guī)種植術(shù)后處理方法，為種植體安放愈合基臺，并縫合軟組織。待種植體與宿主骨發(fā)生骨整合后，卸下愈合基臺，安裝基臺16和義齒15(假牙)，從而完成全部修復(fù)。 在本發(fā)明中，優(yōu)化了種植體的主體結(jié)構(gòu)，以避免危險區(qū)域的骨損傷和骨吸收；同時能夠?qū)墙缑媸┘佑幸娴某跗谳d荷刺激，促進(jìn)骨改建和骨整合，為修復(fù)期骨提供穩(wěn)定的生長環(huán)境，從而避免種植體松動和脫落。
權(quán)利要求
1.一種具有適宜初期載荷刺激的口腔種植體，其特征在于該口腔種植體從上至下分為穿齦段(10)、皮質(zhì)骨固定段(20)、松質(zhì)骨固定段(30)和導(dǎo)入固定段GO)；所述的口腔種植體的中心是一復(fù)合型空腔(50)，該復(fù)合型空腔(50)用于放置安裝義齒的基臺；所述穿齦段(10)包括有上小下大的圓臺(102)和上大下小的圓臺(101)； 所述皮質(zhì)骨固定段00)為上大下小的圓臺(203)結(jié)構(gòu)，該圓臺Q03)的側(cè)面均勻設(shè)有 3 6個縱向生長槽002)，每兩個縱向生長槽(20 之間設(shè)有多個橫向生長槽001)，所述的橫向生長槽(201)采用自上而下的均勻排列方式；所述松質(zhì)骨固定段(30)為圓柱結(jié)構(gòu)，該圓柱上設(shè)有外螺紋(301)，外螺紋(301)的截面為梯形齒(302)；所述導(dǎo)入固定段GO)為三分之一球缺，該球缺的端面上設(shè)有十字凹槽G01)； 所述復(fù)合型空腔(50)從上至下為正多邊形錐形孔(501)、圓錐孔(502)和圓柱內(nèi)螺紋孔(503)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有適宜初期載荷刺激的口腔種植體，其特征在于穿齦段 (10)的高度記為屯，皮質(zhì)骨固定段(20)的高度記為d2，松質(zhì)骨固定段(30)的高度記為d3， 導(dǎo)入固定段^))的高度記為d4，口腔種植體的總高記為H，則有H = C^dddfd4,各段之間則有必=^L,d2=^-A=^r A =縣，該H可以設(shè)置為8 22讓；口腔種植體的上端的最大 642 12外徑記為D±，口腔種植體的下端的最大外徑記為Dt ;DT可以設(shè)置為3 5mm，而D ±要比D了大 0. 5 L 5mm0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有適宜初期載荷刺激的口腔種植體，其特征在于皮質(zhì)骨固定段O0)上的每兩個橫向生長槽O01)之間的縱向間距b = 0. 5 1. Omm ；皮質(zhì)骨固定段O0)上的縱向生長槽Q02)的槽寬Id2ci2 = 0. 2 1. 5mm ； 皮質(zhì)骨固定段O0)上的橫向生長槽O01)的槽高Id2qi = 0. 2 1. Omm ； 皮質(zhì)骨固定段O0)上的縱向生長槽(202)與所述橫向生長槽(201)的間距a = 0.5 1. Omm0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有適宜初期載荷刺激的口腔種植體，其特征在于松質(zhì)骨固定段(30)上的外螺紋(301)的螺紋間距d30 = 0. 8 1. 5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有適宜初期載荷刺激的口腔種植體，其特征在于復(fù)合型空腔(50)中的圓錐孔(502)與穿齦段(10)的上大下小的圓臺(101)側(cè)面的錐度一致，且圓錐孔(502)的孔壁厚為0. 5 1. Omm0
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有適宜初期載荷刺激的口腔種植體，其特征在于皮質(zhì)骨固定段O0)上縱向生長槽(20 與橫向生長槽O01)的縱橫交錯布局能夠引導(dǎo)骨長入，形成種植體與骨之間的相互嵌合，達(dá)到穩(wěn)定的機(jī)械固位。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有適宜初期載荷刺激的口腔種植體，其特征在于十字槽 (401)有利于新生松質(zhì)骨的長入，能夠進(jìn)一步提高種植體底部的穩(wěn)定性，有助于緩解垂直咀嚼力的沖擊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有適宜初期載荷刺激的口腔種植體，該口腔種植體為一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計，其從上至下分為穿齦段、皮質(zhì)骨固定段、松質(zhì)骨固定段和導(dǎo)入固定段，其口腔種植體中心為復(fù)合型空腔。皮質(zhì)骨固定段的外表面設(shè)有縱向和橫向交錯的生長槽。導(dǎo)入固定段為三分之一球缺，其底部設(shè)有十字凹槽。植入本發(fā)明種植體后，在牙槽骨嵴頂區(qū)域產(chǎn)生適宜的應(yīng)力環(huán)境，可有效避免骨損傷和骨吸收，并有利于激發(fā)骨改建，促進(jìn)骨整合。同時縱橫交錯生長槽能誘導(dǎo)新骨長入，形成穩(wěn)定的機(jī)械嵌合結(jié)構(gòu)，適于復(fù)雜的口腔咬合力學(xué)環(huán)境。
文檔編號A61C8/00GK102160821SQ20111011959
公開日2011年8月24日 申請日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者樊瑜波, 韓景蕓 申請人:北京航空航天大學(xué)