本發(fā)明涉及超聲牙科儀器。更具體地，本發(fā)明提供用于所述儀器的超聲尖頭。

本發(fā)明特別適用于牙植體的牙周處理。

背景技術(shù)：

近年來，報(bào)告了全世界由于牙植體治療的迅速增加而導(dǎo)致越來越多地出現(xiàn)植體周圍疾病。在植體周圍炎中，牙植體的與支撐骨骼喪失骨結(jié)合的暴露的固定件表面受到細(xì)菌生物膜和/或礦化沉積的污染。

為了處理植體周圍炎，需要對(duì)牙植體的暴露的受污染的固定件表面進(jìn)行凈化。經(jīng)報(bào)道，超聲技術(shù)是處理植體周圍疾病的有效方法。

正如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，目前大多數(shù)牙植體由鈦制成。然而，鈦植體表面上的不同電子勢(shì)的元素造成固定件侵蝕的風(fēng)險(xiǎn)，并且用于對(duì)鈦植體的微結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行清理的超聲尖頭的最佳材料尚未得到適當(dāng)評(píng)估。

此外，用于處理植體周圍炎的現(xiàn)有超聲儀器并不令人滿意。

因此，非常需要一種超聲系統(tǒng)，所述超聲系統(tǒng)能夠?qū)χ搀w進(jìn)行安全和完全的清理，從而處理植體周圍炎。更特別需要這樣一種超聲尖頭，當(dāng)所述超聲尖頭安裝在超聲儀器上時(shí)能夠獲得受感染的牙植體的最佳處理結(jié)果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種使用超聲尖頭的植體周圍炎的牙科處理方法，所述超聲尖頭能夠與超聲儀器合作操作，從而將超聲振動(dòng)傳遞至待處理的牙植體的表面，其中所述植體和所述超聲尖頭由鈦制成。

本發(fā)明的方法保證對(duì)大多數(shù)植體進(jìn)行安全和完全的清理，從而用于植體周圍炎的牙科處理，以及所述處理之后的植體表面的修護(hù)。

當(dāng)以純鈦設(shè)計(jì)時(shí)，如同市面上的大多數(shù)牙植體，本發(fā)明的尖頭有利地避免了植體上的材料轉(zhuǎn)移和表面改變，因此防止了細(xì)菌再污染的風(fēng)險(xiǎn)。

在一個(gè)具體實(shí)施方案中，超聲尖頭為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)iso5832-2和astmf-67的4級(jí)類型。

在一個(gè)具體實(shí)施方案中，植體表面包括具有多個(gè)螺紋的螺紋區(qū)域，超聲尖頭的遠(yuǎn)端的形狀對(duì)應(yīng)于螺紋區(qū)域內(nèi)的每對(duì)螺紋之間的凹陷區(qū)域的輪廓。

在一個(gè)具體實(shí)施方案中，超聲尖頭的結(jié)構(gòu)規(guī)格設(shè)置成使得所述超聲尖頭具有落入所述超聲儀器的操作頻率范圍內(nèi)的唯一共振頻率。

在一個(gè)具體實(shí)施方案中，超聲振動(dòng)傳遞至植體表面的唯一共振頻率在30khz和34khz之間。

本發(fā)明還提供了一種用于牙植體上的植體周圍炎的牙科處理的超聲尖頭，所述超聲尖頭能夠與超聲儀器合作操作，從而以超聲頻率振動(dòng)，其中，所述超聲尖頭由鈦制成。

在一個(gè)具體實(shí)施方案中，超聲尖頭由根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)iso5832-2和astmf-67的4級(jí)類型的鈦制成。

在一個(gè)具體實(shí)施方案中，超聲尖頭的遠(yuǎn)端形成為具有尖端形狀、半球形狀和彎曲形狀的任一種。

本發(fā)明還提供了用于處理植體周圍炎的超聲系統(tǒng)，所述超聲系統(tǒng)包括：

-如上限定的超聲尖頭；以及

-超聲儀器，當(dāng)所述超聲尖頭與所述超聲儀器機(jī)械聯(lián)接時(shí)，所述超聲儀器能夠操作，從而將超聲振動(dòng)傳遞至超聲尖頭。

在一個(gè)具體實(shí)施方案中，超聲系統(tǒng)進(jìn)一步包括超聲發(fā)生器，所述超聲發(fā)生器與所述超聲儀器聯(lián)接，以便向超聲儀器供應(yīng)驅(qū)動(dòng)超聲信號(hào)，從而引起所述超聲尖頭的超聲振動(dòng)。

附圖說明

下文將參考附圖，借助于示例來詳細(xì)地描述本發(fā)明，本發(fā)明包括其優(yōu)選的實(shí)施方案和優(yōu)點(diǎn)：

-圖1a和1b為分別顯示天然牙和牙植體的橫截面圖；

-圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案的超聲系統(tǒng)的圖；

-圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案的超聲儀器的手持件的一部分的示意性縱向截面圖；

-圖4顯示了使用根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案的超聲尖頭處理植體周圍炎；

-圖5a和5b顯示了根據(jù)本發(fā)明的超聲尖頭的示例性實(shí)施方案；

-圖6a和6b顯示了根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施方案的超聲尖頭的構(gòu)造；

-圖7顯示了根據(jù)另一個(gè)具體實(shí)施方案的超聲實(shí)施方案，以及

-圖8、9和10顯示了根據(jù)具體實(shí)施方案的超聲尖頭的遠(yuǎn)端的各種設(shè)置。

具體實(shí)施方式

雖然本發(fā)明容許許多不同形式的實(shí)施方案，這些實(shí)施方案在附圖中顯示并且在本文中通過具體實(shí)施方案詳細(xì)描述，應(yīng)理解本公開被視為例示本發(fā)明的原理，并非旨在將本發(fā)明限制于所說明的具體實(shí)施方案。

列舉了許多細(xì)節(jié)從而便于理解本文描述的實(shí)施方案?？梢詫?shí)施示例性實(shí)施方案而不使用這些細(xì)節(jié)。在其它情況下，未詳細(xì)地描述公知的方法、步驟和部件，以避免模糊所描述的實(shí)施方案。

為了簡(jiǎn)化和清楚地說明，附圖標(biāo)記可以在圖中重復(fù)從而表示相應(yīng)或相似的元件。

圖1a和1b分別以示意性方式顯示了天然牙和牙植體。如圖1a所示，牙周組織自然地將骨骼附接至牙齒的齒根表面；它們充當(dāng)減震器。牙齦組織附接至齒根表面，幫助保護(hù)下方骨骼。

如圖1b所示，制成大多數(shù)牙植體的鈦融合至顎骨，從而賦予植體較大的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。更具體地，植體底部處存在的螺紋被設(shè)計(jì)成改進(jìn)植體與周圍顎骨的附接質(zhì)量。

然而，牙齦組織不能以與齒根相同的方式而附接至植體；相反牙齦組織通過吸式機(jī)構(gòu)緊密地附接至植體。

牙植體通常具有間隙和腔體(特別是在每個(gè)螺紋之間)，病菌可以從口腔滲透進(jìn)入所述間隙和腔體。在由于細(xì)菌感染而引起植體周圍的軟牙周組織和硬牙周組織發(fā)炎的情況下，下方顎骨傾向于豎直和/或水平地退變。植體周圍炎是這種破壞性發(fā)炎過程，其影響受感染的牙植體周圍的軟組織和硬組織。在失敗植體(受植體周圍炎的影響的植體)周圍可以發(fā)現(xiàn)的牙周致病菌的排列與結(jié)合各種形式的牙周疾病所發(fā)現(xiàn)的牙周致病菌的排列非常相似。

需要進(jìn)行適當(dāng)處理從而清潔受感染的植體表面(除去細(xì)菌生物膜和/或礦化沉積等)并且停止發(fā)炎，使得支撐骨骼和軟組織可以愈合并且在牙植體周圍重新生長(zhǎng)。

雖然本領(lǐng)域已知使用化學(xué)處理，但是要非常經(jīng)常地使用機(jī)械清理(單獨(dú)或組合)來處理植體周圍疾病。

具體地，一直認(rèn)為超聲牙清潔和除垢儀器可用于促進(jìn)口腔衛(wèi)生，并且最近用于處理植體周圍炎。

已知的超聲系統(tǒng)包括手持件(也被稱為“超聲儀器”)。通常地，在手持件的殼體中設(shè)置壓電式轉(zhuǎn)換器(或磁致伸縮設(shè)備)，從而響應(yīng)于來自控制單元(即，超聲發(fā)生器)的驅(qū)動(dòng)超聲信號(hào)(例如，25khz或30khz)來產(chǎn)生超聲振動(dòng)。手持件的遠(yuǎn)端被構(gòu)造成使得合適的超聲尖頭能夠安裝在其上，優(yōu)選地以可拆除的方式安裝在其上。

手持件的遠(yuǎn)端被設(shè)計(jì)成將超聲振動(dòng)傳遞至超聲尖頭。還可以將流體(通常為水)從手持件的內(nèi)部通道供應(yīng)至超聲尖頭。在操作中，超聲尖頭的末端以超聲頻率振動(dòng)并且從手持件供應(yīng)至超聲嵌件的流體可以被傳遞至鄰近的牙齒表面、組織或待處理的植體表面。

下文將參考圖2至圖4和圖5a至圖5b更詳細(xì)地描述使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的尖頭的超聲系統(tǒng)的具體實(shí)施方案。

本申請(qǐng)人通過使用各種類型的常規(guī)超聲尖頭的超聲儀器對(duì)特別在鈦牙骨內(nèi)植體的微結(jié)構(gòu)表面上引發(fā)的形態(tài)學(xué)變化和元素變化進(jìn)行了全面評(píng)估。

用于處理植體周圍疾病(更通常用于處理牙植體的受污染表面)的超聲儀器所使用的尖頭起初由不銹鋼制成，最近由塑料合金(例如，peek^tm)或銅合金制成。還已知由碳制成的尖頭，但是所述尖頭用于除了處理植體周圍疾病之外的應(yīng)用。然而本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)了與這些常規(guī)尖頭相關(guān)的主要缺點(diǎn)，如下文所解釋的。

使用具有由不銹鋼制成的常規(guī)尖頭的超聲儀器在鈦牙植體上進(jìn)行清理。還使用例如由碳制成的超聲尖頭進(jìn)行試驗(yàn)。使用立體顯微鏡和掃描電子顯微術(shù)(sem)來觀察清理之后植體表面(特別是其上形成的螺紋)的形態(tài)學(xué)變化。在許多情況下，在試驗(yàn)植體上觀察到具有微裂紋形成或其它表面劣化的嚴(yán)重的形態(tài)學(xué)變化。使用常規(guī)尖頭清理之后，在植體表面(螺紋)上還檢測(cè)到外來元素。具體地，當(dāng)使用碳尖頭進(jìn)行植體清理時(shí)，發(fā)現(xiàn)驚人數(shù)量的碳元素。

植體清理之后不希望出現(xiàn)微裂紋等。此外，目前尚未全面理解由于植體表面被外來元素(例如，碳)污染而造成的可能的負(fù)面作用。

本發(fā)明因此提供了用于超聲儀器的超聲尖頭，所述超聲尖頭在處理植體周圍炎時(shí)獲得更好的結(jié)果，特別是阻止在植體表面上出現(xiàn)機(jī)械損傷，并且避免存在上文解釋的外來元素。

根據(jù)本發(fā)明，超聲儀器的超聲尖頭由非合金鈦(或純鈦)制成，優(yōu)選如標(biāo)準(zhǔn)iso5832-2和astmf-67中限定的“4級(jí)”類型的鈦(在下文中為了清楚起見有時(shí)被簡(jiǎn)稱為“4級(jí)”)。還參考了標(biāo)準(zhǔn)astmb348。

純鈦尖頭(優(yōu)選，4級(jí))可以有利地安裝在超聲儀器上用于處理植體表面，特別是用于處理和修護(hù)植體周圍炎。

現(xiàn)在將參考圖2至10對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案進(jìn)行描述。

圖2顯示了超聲系統(tǒng)10，所述超聲系統(tǒng)10包括常規(guī)類型的控制單元(也被稱為超聲發(fā)生器)12，用于提供例如20至40khz范圍內(nèi)的超聲信號(hào)。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，控制單元12可以操作的操作頻率范圍為28khz–36khz。

纜線14包括導(dǎo)體和流動(dòng)路徑，所述導(dǎo)體用于由控制單元12產(chǎn)生的電信號(hào)，所述流動(dòng)路徑提供施加至待處理的植體表面的流體(例如水或一些形式的流體抗生素)。

纜線14將控制單元12聯(lián)接至除垢系統(tǒng)10的手持件(也被稱為“超聲儀器”)16。

圖3為以示意性方式顯示手持件16的一部分沿著其縱向軸線的內(nèi)部設(shè)置的橫截面圖。

手持件16包括殼體18，在所述殼體18中以常規(guī)方式設(shè)置壓電式轉(zhuǎn)換器20。

聯(lián)接至手持件16的遠(yuǎn)端16b的是超聲尖頭22。尖頭22的底部(或近端)22a被設(shè)置成可拆除地接合手持件16的遠(yuǎn)端16b，例如借助于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知類型的常規(guī)鎖定機(jī)構(gòu)24。

超聲尖頭22可以從手持件16的遠(yuǎn)端拆除，用于更換、消毒的目的等。

壓電式轉(zhuǎn)換器20在該實(shí)施例中位于配重部分26和放大部分28之間。轉(zhuǎn)換器20包括多個(gè)陶瓷壓電盤30，電觸頭32插入在所述陶瓷壓電盤30之間，從而能夠通過來自控制單元12的電信號(hào)向壓電式轉(zhuǎn)換器20提供電力。壓電盤30的堆疊的相反端部受到放大部分28和配重部分26的機(jī)械限制。

在該具體的示例中，放大部分28和配重部分26通過軸向預(yù)應(yīng)力桿34連接在一起，所述桿本身具有中央導(dǎo)管36從而朝向手持件16的遠(yuǎn)端16b輸送流體。

正如本領(lǐng)域公知的，在通過控制單元12施加至電觸頭32的電力的作用下，壓電式轉(zhuǎn)換器16適用于產(chǎn)生超聲振動(dòng)。這轉(zhuǎn)而造成與轉(zhuǎn)換器16的遠(yuǎn)端16b機(jī)械聯(lián)接的超聲尖頭22的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。賦予超聲尖頭22的振動(dòng)的振幅是通過控制單元12傳遞的電力的函數(shù)。

應(yīng)理解的是，各種不同實(shí)施方案的超聲儀器可以與超聲尖頭一起使用，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。此外，可以使用本領(lǐng)域公知的磁致伸縮系統(tǒng)在手持件的殼體內(nèi)交替地產(chǎn)生超聲振動(dòng)。

本發(fā)明的超聲尖頭保證了對(duì)大多數(shù)植體進(jìn)行安全和完全的清理，從而對(duì)植體周圍炎進(jìn)行牙科處理。

當(dāng)以純鈦設(shè)計(jì)時(shí)，如同市面上的大多數(shù)牙植體，本發(fā)明的尖頭有利地避免了植體上的材料轉(zhuǎn)移和表面改變，因此防止細(xì)菌再污染的風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明的超聲尖頭可以用于植體周圍炎的外科和/或非外科的處理和修護(hù)。在一定情況下，不需要外科切入牙齦組織即可接近待處理的植體表面。可以將超聲尖頭直接施加至可接近的植體表面，從而在感興趣的區(qū)域上進(jìn)行清理。在該特定情況下，所述處理可以被稱為不介入患者的意義上的非外科處理。

另一方面，牙科醫(yī)生有時(shí)需要外科切入牙齦組織從而接近感興趣的植體表面。在該情況下，所述處理可以被稱為介入患者的意義上的外科處理。

已經(jīng)通過顯微鏡觀察確定了本發(fā)明的各種尖頭的效果。

本發(fā)明因此提供如上限定的超聲尖頭，該超聲尖頭可以與超聲儀器合作操作，從而用于牙植體上的植體周圍炎的牙科處理。

本發(fā)明還提供了使用如上限定的超聲尖頭對(duì)植體周圍炎進(jìn)行牙科處理，更具體地，例如之前已經(jīng)描述的實(shí)施方案的所述超聲尖頭與超聲儀器合作操作。

在本發(fā)明的一個(gè)具體方面，超聲尖頭由鈦制成，優(yōu)選4級(jí)類型(根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)iso5832-2和astmf-67)，并且所述處理是處理鈦植體表面的受污染表面。

在本發(fā)明的一個(gè)具體方面，牙科處理包括由超聲儀器在超聲尖頭上賦予超聲振動(dòng)，并且以物理方式將超聲尖頭施加至植體表面從而進(jìn)行清理。

圖4顯示了在牙植體42的表面上使用除垢尖頭22處理植體周圍炎。

應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)剡x擇本發(fā)明的超聲尖頭的形狀和尺寸，從而在清潔植體時(shí)實(shí)現(xiàn)最佳結(jié)果。超聲尖頭的工作端(或遠(yuǎn)端)22b可以采用各種形狀和尺寸。使用具有不同直徑的尖頭的末端使得能夠清理到植體表面上的螺紋44的底部(在每對(duì)螺紋44之間形成的凹陷區(qū)域46內(nèi))，而無論螺紋44的寬度如何。

在一個(gè)具體實(shí)施方案中，超聲尖頭包括一個(gè)細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件或多個(gè)彼此連接的細(xì)長(zhǎng)部分。

在一個(gè)具體實(shí)施方案中，感興趣的植體表面包括具有多個(gè)螺紋的螺紋區(qū)域，超聲尖頭的遠(yuǎn)端22b的形狀對(duì)應(yīng)于螺紋區(qū)域內(nèi)的每對(duì)螺紋之間的凹陷區(qū)域的輪廓。

在一個(gè)具體實(shí)施方案中，超聲尖頭的遠(yuǎn)端被形成為具有尖端形狀、半球形狀和彎曲形狀的任一種。

圖8、9和10顯示了根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案的超聲尖頭的遠(yuǎn)端的不同設(shè)置。

更具體地，圖8顯示了根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施方案的超聲尖頭60，其中超聲尖頭60的遠(yuǎn)端60b具有尖端形狀(例如由底部直徑d4＝0.3mm和高度l4＝1mm的圓錐部分形成)。該特定形狀使得能夠容易地接近極小的螺紋間的空間。

圖9顯示了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案的超聲尖頭65，其中其遠(yuǎn)端65具有直徑d5＝0.3mm的半球形狀。

圖10顯示了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案的超聲尖頭70，其中其遠(yuǎn)端70b示出兩個(gè)彼此相反并且以距離l6＝0.6mm隔開的平坦表面和圓形形狀，使得圖10中限定的直徑d6被設(shè)定如下：d6＝0.6mm。

在一個(gè)具體實(shí)施方案中，超聲尖頭22的形狀具有合適的曲率以便接近植體并且在植體周圍經(jīng)過從而進(jìn)行總體凈化。

例如，形狀與圖5a所示相似的、向右朝向的尖頭特別適用于對(duì)中等植體的螺紋進(jìn)行清理。

形狀與圖5b所示相似的、向左定向并且具有尖端的尖頭特別適用于對(duì)窄植體的螺紋進(jìn)行清理。

在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)，當(dāng)然可以設(shè)想許多其它形狀。

鈦是相對(duì)彈性的材料，使得鈦不是用于形成超聲尖頭的直觀候選材料。相比而言，鈦超聲尖頭和不銹鋼超聲尖頭的彈性模量(楊氏模量)分別為114gpa和203gpa。彈性越大，其越難以成為超聲尖頭的遠(yuǎn)端，從而將超聲振動(dòng)傳遞至待處理的植體(對(duì)于兩種情況下相同的接觸表面)。

此外，對(duì)于相同的幾何規(guī)格，鈦超聲尖頭顯示出比不銹鋼超聲尖頭更高的共振頻率。

在一個(gè)具體實(shí)施方案中，超聲尖頭的結(jié)構(gòu)(或幾何)規(guī)格被設(shè)置成使得所述超聲尖頭具有落入超聲儀器的操作頻率范圍內(nèi)的唯一共振頻率。超聲尖頭振動(dòng)并且傳遞至植體表面的唯一共振頻率例如在30khz和34khz之間。

圖6a和6b顯示了根據(jù)本發(fā)明的超聲尖頭50的示例性實(shí)施方案，其中尖頭的共振頻率在33至34khz的范圍內(nèi)。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，超聲尖頭由三個(gè)連續(xù)部分形成，所述三個(gè)連續(xù)部分從尖頭的近端朝向遠(yuǎn)端彼此連接。例如如圖6a所示，示例性的超聲尖頭50包括：

-聯(lián)接部分p1，所述聯(lián)接部分p1構(gòu)造成與超聲儀器16的鎖定機(jī)構(gòu)24機(jī)械聯(lián)接；

-工作部分p3，所述工作部分p3位于超聲尖頭50的遠(yuǎn)端50b并且設(shè)計(jì)成接觸待處理的區(qū)域從而向其傳遞超聲振動(dòng)；

-過渡部分p2，所述過渡部分p2是連接聯(lián)接部分p1和工作部分p3的中間部分。

為了保證本公開的鈦超聲尖頭在最佳條件下將超聲振動(dòng)傳遞至被處理的牙表面，本申請(qǐng)人已經(jīng)確定了具體的尺寸規(guī)格。

例如考慮圖6a和6b中的超聲尖頭50的實(shí)施方案，超聲尖頭的由過渡部分p2和工作部分p3形成的部分具有圓錐(或截頭圓錐)形狀，其中底部直徑d1在2mm和2.5mm之間(例如，d1＝2.4mm)，遠(yuǎn)端50b的直徑d2在0.2mm和0.8mm之間(例如d2＝0.3mm)。

在一個(gè)具體實(shí)施方案中，本發(fā)明的超聲尖頭包括在尖頭的過渡部分和/或工作部分中形成的多個(gè)彎曲部。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，超聲尖頭包括例如圖6b所示的兩個(gè)彎曲部b1和b2。

還如圖6b所示，超聲尖頭的工作部分p3可以由一個(gè)彎曲部形成。

在圖6b的實(shí)施方案中，彎曲部b1和b2設(shè)計(jì)如下：

-彎曲部b1：半徑r1在2和4mm之間，并且傾斜角α1在120°和130°之間；

-彎曲部b2：半徑r2在4和6mm之間。

在圖7所示的另一個(gè)實(shí)施方案中，超聲尖頭55的整體在相同平面內(nèi)延伸。超聲尖頭55從近端55a至遠(yuǎn)端55b包括三個(gè)依次表示為b3、b4和b5的彎曲部。

在圖7的實(shí)施方案中，彎曲部b3、b4和b5設(shè)計(jì)如下：

-彎曲部b3：半徑r3在2和4mm之間，并且傾斜角α3在135°和140°之間；

-彎曲部b4：半徑r4在3和4mm之間，并且傾斜角α4在135°和140°之間；

-彎曲部b5：半徑r5在4和6mm之間。

本公開的超聲尖頭特別適用于牙植體(大多數(shù)由鈦制成)的預(yù)防護(hù)理和牙周護(hù)理。