BR112018071707B1 - Implantes biônicos e seus métodos de fabricação - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um implante biônico personalizado ou padronizado e sua fabricação, especialmente para aplicações dentárias. De acordo com a primeira variante da invenção, o implante é caracterizado por a sua âncora de componente único possuir pelo menos dois braços biónicos (2) afunilando-se circunferencialmente, criando assim pelo menos uma lâmina pontiaguda (5) e / ou linear (6) cada braço (2). De acordo com a segunda variante do implante, a âncora de componente único possui pelo menos dois braços de abaulamento (2) formando pelo menos uma protuberância (4) em cada um deles. O método de fabricação depende se o implante é padronizado, novo e personalizado ou se é uma modificação de um implante selecionado de uma biblioteca digital de implantes padronizados. Em todos esses casos, a forma física da âncora é impressa em uma impressora 3D. No caso de implantes personalizados, o processo começa com a obtenção de imagens tomográficas do alvo biológico. No caso de projetar um novo implante, uma curva / curvas panorâmicas e uma superfície panorâmica são definidas e se tornam a base para os braços (2) da âncora virtual do implante.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a implantes biônicos intraósseos remodelando

[0002] e à sua fabricação, especialmente para aplicações odontológicas. Os implantes consistem em uma cabeça, um núcleo (corpus) e uma âncora. O núcleo é equipado com uma plataforma protética, a qual permite a fixação de componentes protéticos ou secundários.

[0003] Os implantes endósseos tradicionais incluem os seguintes: implantes tipo parafuso, cilíndricos e cônicos; implantes cilíndricos sem rosca; implantes de disco, implantes de agulha e implantes de lâmina. Os nomes atribuídos a estes diferentes grupos de implantes são derivados da forma da âncora, isto é, da parte do implante que se liga ao osso. Sua característica comum é uma forma geométrica simples, geralmente projetada para garantir facilidade de fabricação utilizando métodos tradicionais de processamento de materiais (fresamento, rosqueamento, corte de chapas metálicas). Implantes podem ser dispositivos de componente único ou de múltiplos componentes. O material tradicionalmente utilizado para fabricar implantes é o titânio, enquanto os implantes mais recentes são feitos de zircônia ou materiais sintéticos, por exemplo, PEKK - poliéter-cetona-cetona. A maioria desses implantes é inserida no processo alveolar parafusando a âncora do implante no osso.

[0004] As âncoras de implante mais populares atualmente assumem a forma de um parafuso cilíndrico ou cônico. Este último afunila em direção ao osso, facilitando o rosqueamento do implante; por exemplo, KR200416306(Y1). Para impedir a rotação do implante em torno do eixo longitudinal, são utilizados vários encaixes, recortes dentados e orifícios de interseção, como é mostrado, por exemplo, nas especificações de patente CN101297772(A), CN1565390(A).

[0005] Os tipos mais recentes de implantes são biônicos e biomiméticos. Para as necessidades desta descrição, implantes biônicos são definidos como implantes projetados com inspiração em funções de objetos presentes na natureza. Em contraste, os implantes biomiméticos mimetizam as estruturas que eles substituem. Os implantes biomiméticos mais conhecidos imitam a forma das raízes de um dente (por exemplo, Replicate ou Bioimplant). Mais frequentemente, uma âncora deste tipo, difere de uma réplica pura de uma raiz dentária na medida em que sua superfície externa possui recortes ou protuberâncias - que servem para aumentar a área superficial da âncora, facilitar sua incorporação ao osso e criar espaço para o crescimento ósseo. Implantes como estes são usados apenas em procedimentos de colocação imediata de implantes, e são projetados exclusivamente para fazer restaurações cimentadas. Antes do procedimento, uma estrutura aproximada àquela da raiz do dente que se pretende substituir, é criada com base na análise de imagens tomográficas. Tais âncoras são fabricadas por meio de métodos de fresagem ou CAD/CAM (Projeto Auxiliado por Computador/ Manufatura Assistida por Computador) ou SLM (Fusão Seletiva a Laser).

[0006] A ideia dos implantes biônicos é criar uma base ampla para o implante, de modo a garantir uma maior estabilidade e permitir muitos pontos de apoio. Com este objetivo em mente, foram feitas tentativas para usar implantes tipo agulha, cujas âncoras consistem em agulhas separadas, as quais depois de serem inseridas independentemente no osso são então ligadas ao núcleo por meio de colagem ou soldadura.

[0007] Existem soluções onde o implante se assemelha a uma raiz dentária, mas também possui uma forma geométrica regular, tal como no implante mostrado no modelo de utilidade CN203468769(U). A âncora deste implante é moldada como um cilindro, que se ramifica em dois braços com uma seção transversal uniforme ao longo de todo seu comprimento.

[0008] Um exemplo ligeiramente diferente de um implante biônico é o do implante de múltiplas raízes descrito na especificação de patente US2009061387(A1). Emergindo do núcleo estão de 2 a 4 raízes separadas, regularmente formadas, que se afilam em direção ao ápice, mas têm extremidades contundentes. O número de raízes da âncora do implante corresponde ao número de raízes do dente que o implante está substituindo. Os implantes subperiosteais (colocados no topo do osso) que recriam a superfície óssea também podem ser chamados de implantes biônicos. Uma vez que eles foram feitos de um modelo de osso preparado depois de tirar impressões (um procedimento bastante oneroso) e usando a técnica de cera perdida. Eles são atualmente feitos por meio de modelos de imagens tomográficas (3D), usando métodos CAD/CAM ou SML. Um implante parcialmente subperiosteal é mostrado na especificação de patente KR101469648(B1). Aqui o implante possui um revestimento de titânio na forma de uma malha com aberturas para parafusos. A malha de titânio é colocada no tecido ósseo reproduzindo assim a sua forma, e o tecido macio é colocado no topo da malha de titânio. Os parafusos são parafusados no osso para garantir a fixação da malha de titânio, que também inclui anéis de uma plataforma protética.

[0009] Se for necessário recriar o sistema radicular de um dente multi- enraizado, cujas raízes se ramificam criando uma base mais ampla e profunda no tecido ósseo, as soluções envolvem a construção de âncoras, consistindo de pelo menos duas partes que são fixadas durante a colocação do implante, para evitar perfurações excessivas no soquete pós- extração.

[0010] De acordo com CN100571651C (WO2008125049(A1)), os orifícios são perfurados em uma âncora cuja parte principal é em forma de parafuso, e durante a colocação do implante, os braços são colocados nestes buracos em um ângulo agudo em relação ao eixo da parte principal da âncora. Os braços possuem uma forma cilíndrica regular terminada em uma secção de parafuso. Uma âncora de implante composta de duas partes regularmente moldadas cuja posição corresponde aos ramos das raízes do dente, também é mostrada no modelo de utilidade CN201404302(Y). Uma ideia similar inspirou a construção dos implantes biônicos descritos nos pedidos de patente US20130288201(A1), US5984681(A) e CN101249023(A). Uma grande desvantagem da solução, na qual a âncora consistindo de duas ou mais partes, fixada como um todo in situ, é que há um risco de formação de microfalhas, através das quais as bactérias podem chegar ao osso, causando desta forma, inflamação ao redor dos implantes (peri-implantite).

[0011] Várias técnicas radiográficas modernas têm contribuído para avanços na implantologia, especialmente a tomografia computadorizada CT (atualmente, a abordagem mais recomendada é a tomografia computadorizada de feixe cônico - CBCT, devido à sua dose de radiação reduzida). Em radiologia, a análise de imagens tomográficas utiliza camadas. É possível obter uma imagem de uma camada de qualquer secção do corpo, por exemplo, da cabeça. Na odontologia, digitalizações CT são tomadas da maxila e da mandíbula. Atualmente, a espessura mínima da camada (fatia) que pode ser obtida com o dispositivo de imagem tomográfica avançada é de 70 μm - o mesmo que o tamanho do voxel usado em tais dispositivos. A espessura máxima de uma camada é a faixa de varredura completa (a camada de soma). A radiologia tradicional distingue três planos básicos: frontal, sagital e axial. Estes correspondem à posição das principais camadas tomográficas - camadas ortogonais (retas) - enquanto o software usado atualmente para propósitos analíticos, também permite camadas que divergem dos planos tradicionais pelo ângulo desejado pelo usuário, produzindo camadas oblíquas. Também é possível produzir uma imagem de fatia composta por fragmentos curtos e consecutivos de camadas oblíquas, tangentes à chamada curva panorâmica. Curvas panorâmicas são desenhadas arbitrariamente em relação aos objetos de interesse. Isso possibilita obter uma imagem plana de qualquer secção transversal, conhecida como camada panorâmica. A camada panorâmica é usada para criar uma imagem derivada da tomografia computadorizada (CT), a qual é semelhante a um pantomograma tradicional, também conhecido como imagem panorâmica. Baseando-se na camada panorâmica, secções transversais perpendiculares à camada panorâmica também são obtidas. Isto torna possível avaliar a disponibilidade de tecido essencial para a colocação adequada do implante antes de realizar o procedimento, e assegura uma melhor preparação para procedimentos planejados, permitindo a sobreposição virtual dos modelos de implantes usados atualmente na imagem, ou seja, isso ajuda a seleção do tamanho certo do implante.

[0012] Outro método implantológico moderno é a colocação guiada de implantes, que é empregada atualmente por muitos fabricantes. Essa abordagem envolve o uso de imagens tomográficas e impressão 3D para criar modelos cirúrgicos. Seu objetivo é obter uma colocação precisa do implante, o que requer que a posição do implante no osso seja definida com precisão tanto no tecido circundante quanto nas futuras restaurações protéticas, usando o software de análise tomográfica. Para que a colocação do implante prossiga conforme o planejado, um modelo impresso em 3D deve ser preparado detalhando como os instrumentos cirúrgicos (por exemplo, brocas) e o implante/implantes devem ser inseridos.

[0013] O uso de implantes tradicionais está associado a muitos problemas.

[0014] O maior problema na implantologia é o déficit ósseo, pois se uma margem adequada de tecido ósseo não for preservada, a estabilidade primária não pode ser alcançada. A questão é ainda mais complicada para estruturas anatômicas sensíveis, tais como nervos passando pelo osso. No caso da mandíbula, o atual estado da arte oferece duas maneiras de resolver este problema. O primeiro método é o aumento ósseo, que envolve "construir" o osso acima do canal nervoso. Este é um procedimento complicado que acarreta um risco de complicações e um aumento significativo nos custos devido à necessidade de ferramentas e materiais adicionais. O segundo método é a lateralização do nervo, que envolve cortar cirurgicamente o osso e reposicionar o nervo. Mais uma vez, no entanto, este é um procedimento arriscado, que pode levar a danos nos nervos, além de que o escopo do procedimento em si é muito extenso. Ambos os métodos prolongam o curso do tratamento devido ao tempo adicional de reabilitação necessário. No caso da maxila, a colocação do implante requer procedimentos de aumento (uma elevação do seio, um enxerto ósseo da crista ilíaca ou outras técnicas de reconstrução do rebordo alveolar) que, por sua vez, têm consequências indesejáveis. Isso muitas vezes leva a situações em que o paciente reluta em se submeter ao tratamento. Uma abordagem de compromisso é usar implantes rosqueados de pequenas dimensões, o que resulta em grandes cargas unitárias na superfície de contato entre o implante e o osso. A remodelação óssea como resultado do aumento de cargas leva a ósseo-densificação e um declínio no volume, o que faz com que os implantes projetados como implantes endósseos, funcionem como implantes parcialmente subperiosteais, que permanecem parcialmente incorporados ao osso. Isto é particularmente desvantajoso nos casos onde a geometria do implante cria arestas afiadas (por exemplo, rosca), as quais, por não estarem imersas no osso, causam danos ao tecido macio, danificando-o e causando frequentemente inflamação, isto é, peri-implantite.

[0015] Esta invenção introduz uma nova abordagem para a construção e funcionamento de implantes biônicos.

[0016] De acordo com a presente invenção, um implante biônico intraósseo personalizado ou padrão, especialmente para aplicações dentárias, contendo pelo menos uma âncora e pelo menos um núcleo arredondado, e que é equipado com uma plataforma protética, a âncora é produzida usando tecnologias 3D, a âncora tendo pelo menos dois braços biônicos para a penetração óssea, cada um desses braços sendo curvado e afinando circunferencialmente, criando pelo menos uma borda cortante em cada um desses braços e se estendendo pelo menos parcialmente ao longo do braço, em que cada um dos braços de âncora é ajustável ao alvo biológico do paciente. Na forma de realização preferida, pelo menos dois dos braços com aresta de corte compreendem ainda pelo menos uma extremidade pontiaguda cada.

[0017] Preferencialmente, a âncora do implante deve possuir um braço terminado em uma extremidade pontiaguda que atua como um pino pontiagudo central. Na modalidade preferida da invenção, pelo menos um fragmento de pelo menos um dos braços, afunila circunferencialmente numa secção transversal para formar uma aresta de corte que corrige a trajetória principal de colocação do implante. Preferencialmente, o braço da âncora de implante, se ramifica em pelo menos dois braços.

[0018] Em algumas modalidades da invenção, o eixo do núcleo do implante é uma linha curva. Preferivelmente, um fragmento do braço inclui uma protuberância para se apoiar contra o osso e/ou fornecer suporte para os tecidos circundantes, tanto duros quanto macios. Em outra solução, pelo menos um braço inteiro é arredondado em suas secções transversais, de modo a se apoiar contra o osso. Em algumas modalidades o núcleo possui uma concavidade, que serve como uma cúpula, esta que pode ser preenchida com material curável, na qual a área da secção transversal da abertura da cúpula é menor do que a área da secção transversal da sua secção intermediária.

[0019] Em uma modalidade das estruturas de ancoragem acima mencionadas, pelo menos dois braços de pelo menos uma âncora, se unem para formar um volume integrado.

[0020] Os implantes descritos acima podem ser personalizados para um paciente específico da seguinte maneira: usando software apropriado que permita o uso de dados de tomografia computadorizada 3D para obter imagens tomográficas do alvo biológico, projetando virtualmente o implante e imprimindo-o com uma impressora 3D e, subsequentemente submetendo-o a processamento mecânico e químico. Prosseguindo com o primeiro método de acordo com a invenção, e equipado com uma imagem tomográfica do alvo biológico, bem como com formas previstas de estruturas protéticas para as quais pelo menos um implante é projetado, a posição da plataforma protética em relação à futura restauração protética, o tamanho da plataforma protética e a direção de seu eixo, são determinados, seguidos pela posição e forma do eixo do núcleo do implante em relação à plataforma protética e ao alvo biológico. Então, a forma do núcleo é determinada, e a posição e a forma dos eixos dos braços de ancoragem do implante, que se projetam a partir do ponto ou pontos no eixo do núcleo, são predeterminados, onde preferivelmente os eixos divergem. Os eixos dos braços da âncora são idênticos às curvas panorâmicas nas quais as superfícies panorâmicas são formadas. Em seguida, utilizando superfícies panorâmicas, determinam-se o formato e as dimensões dos braços da âncora do implante alvo, após o qual o implante é impresso e passa por tratamentos de acabamento. Estes tratamentos podem incluir maquinagem, fresagem, mandrilamento, rosqueamento, jateamento de areia, polimento eletrolítico, anodização, condicionamento químico, bem como o depósito de materiais bioativos.

[0021] O segundo método para fabricar um implante personalizado difere do primeiro onde o implante não é muito projetado, mas um modelo pré-definido é modificado: após determinar a posição e o tamanho da plataforma protética em relação à futura restauração protética, um modelo do implante, que é predefinido em relação à forma de seu núcleo e âncora, é escolhido de uma biblioteca de formas de implante biônico. O tamanho do implante é então determinado e, se necessário, o modelo de implante selecionado é otimizado modificando a direção da plataforma protética, o posicionamento do curso dos eixos do núcleo e dos braços, após o qual o implante é impresso e finalizado.

[0022] Em ambos os métodos utilizados para fabricar um implante personalizado, a otimização final da forma do implante ocorre após sua estrutura ser testada usando o método dos elementos finitos.

[0023] A fabricação de um implante padrão, cuja estrutura é definida acima, implica o uso de software de projeto 3D para criar um implante virtual que é impresso em uma impressora 3D e depois é submetido a processos de finalização. No atual estado da arte, apenas os implantes personalizados são feitos com uma impressora 3D.

[0024] Braços biônicos são, dentro do entendimento da presente invenção, braços modelados em formas biológicas, inspiradas por formas e formatos presentes na natureza, tais como garras, dentes (por exemplo, dentes de tubarão), extremidades pontiagudas (garras de predadores), dedos, espinhos, elementos pegajosos (por exemplo, rebarbas), raízes, cordas miceliais, escamas e bulbos. A observação de que a natureza ajusta a forma à função, independentemente da escala, é utilizada aqui. Assim, ao projetar implantes biônicos de acordo com este invento, o objetivo era também aplicar a simetria rotacional ímpar existente no mundo das plantas, de modo a aumentar a durabilidade. Atenção também foi dada à possibilidade de utilizar processos de desenvolvimento biológico (morfogênese) com o objetivo de buscar novas formas. A morfogênese digital permite transformações que ajustam forma e estrutura às necessidades de utilidade. Isto, por sua vez, torna possível construir estruturas espaciais curvilíneas complexas, aumentando os parâmetros de construção.

[0025] A âncora biônica pode servir tanto como implante endósseo quanto subperiosteal, devido à presença destes braços. Simultaneamente, a estabilidade primária aumenta devido ao carregamento.

[0026] De acordo com a presente invenção, os braços da âncora de implante possuem várias funções e vantagens associadas. Estas incluem maior área superficial da âncora; estabilidade primária do implante reforçada pela eliminação da rotação; o estabelecimento de uma trajetória de inserção do implante pela sua intrusão e ligação ao osso; apoiando-se contra o osso; cunha que impede a imersão mais profunda e fortalece o osso. Os braços podem também executar certas funções, ou um único braço pode executar várias funções diferentes, tais como, atuar como uma extremidade aguda para se introduzir no osso, ou inibir mais intrusão com uma protuberância na parte proximal do implante.

[0027] Para as necessidades da presente invenção, superfícies panorâmicas são definidas usando os conceitos de curva panorâmica e de camada panorâmica usados em radiologia. As superfícies panorâmicas mais simples (idênticas às camadas panorâmicas com espessuras hipotéticas iguais à zero) são obtidas quando linhas paralelas passam por curvas panorâmicas e que, cortam a imagem espacial, e a superfície da intersecção se espalha sobre uma superfície plana para produzir uma imagem plana da intersecção interior. Uma curva panorâmica pode consistir de secções retas, com a superfície panorâmica, em seguida, constituindo uma espécie de secção transversal multi-plano.

[0028] Em contraste com as camadas panorâmicas, as superfícies panorâmicas podem ser formadas de maneiras diferentes e mais complicadas. Uma superfície panorâmica também pode ser criada com base em triângulos, unindo duas ou mais curvas panorâmicas.

[0029] Os critérios básicos para determinar as curvas e superfícies panorâmicas são: a exposição do volume ósseo disponível para colocação dos braços da âncora do implante; evitar possíveis estruturas sensíveis e a otimização da superfície da âncora para garantir a estabilidade do implante.

[0030] De acordo com a presente invenção, a âncora permite uma ancoragem mais gradual no osso, bem como uma transição gradual ao longo do tempo: partindo do funcionamento como um implante endósseo para o funcionamento como um implante parcialmente subperiosteal. Os braços também são usados para modelar o espaço para os tecidos ao redor do implante. Eles também tornam possível ajustar a geometria do implante ao formato de qualquer defeito ósseo.

[0031] Como mencionado acima, os braços da âncora do implante podem fornecer espaço para a reconstrução óssea. As arestas de corte e as pontas nos braços atuam como elementos de retenção que garantem a estabilidade primária. Eles servem como suporte com função antirrotacional, e assumem a principal carga preliminar durante o estágio de cura.

[0032] Esta invenção é especialmente adequada para implantes de um estágio, bem como para implantes que apresentam uma plataforma protética interna em seu núcleo.

[0033] Os implantes de acordo com a invenção têm um bom desempenho em casos de colocação imediata de implantes, bem como em procedimentos tardios, em procedimentos de colocação de implantes extremamente rasos e profundos, tanto em procedimentos personalizados como padronizados. Eles abrem novas possibilidades para o desenvolvimento de técnicas cirúrgicas. É possível preparar piezo cirurgicamente o leito de implante utilizando arestas de corte idênticas ao implante, para colocar implantes por meio de martelamento (manual ou auxiliado por certos instrumentos, por exemplo, um martelo magnético). Existe uma tendência em relação à colocação de implantes cada vez mais curtos. A presente invenção permite a colocação de implantes em condições anatômicas difíceis sem a necessidade de aumento ósseo. Em virtude desta invenção, o eixo de fixação de restaurações protéticas ou elementos secundários é independente do eixo de colocação do implante.

[0034] Implantes de acordo com a invenção podem ser fabricados usando métodos tradicionais ou com os softwares CAD-CAM ou CAD-SLM mais recentes. Tudo que é necessário para fabricar a invenção são as ligas de zircônio, titânio, PEKK e Ti - materiais que são amplamente utilizados em implantologia. Da mesma forma, a superfície pode ser finalizada usando técnicas bem estabelecidas. A invenção permite custos mais baixos e avanços à disponibilidade de soluções personalizadas em medicina.

[0035] Existem também outros benefícios envolvidos com o uso desta invenção: não há necessidade de uma interface interna expandida (conexão); há menos falhas; a eliminação de áreas de retenção bacteriana; e a possibilidade de alcançar estabilidade multidimensional (reforço multiponto). Esta invenção facilita as estabilidades primária e secundária, e reduz a tensão no osso que envolve o implante, devido a uma distribuição favorável de forças.

[0036] Simultaneamente, esta invenção não determina as modalidades formais de coroa e núcleo.

[0037] O objeto da invenção, tal como apresentado nas suas modalidades, será explicado utilizando um diagrama esquemático, no qual:

[0038] A Fig. 1 mostra a primeira modalidade de um implante padrão;

[0039] A Fig. 2 mostra a segunda modalidade de um implante padrão;

[0040] As Figs. 3a, 3b mostram a terceira modalidade de um implante padrão na sua secção longitudinal e vista a partir de baixo, respectivamente;

[0041] A Fig. 4 mostra a quarta modalidade de um implante padrão;

[0042] A Fig. 5 mostra a quinta modalidade de um implante padrão e de um implante individual;

[0043] A Fig. 6 apresenta diferentes versões de uma variação de um implante padrão ou individual;

[0044] A Fig. 7 mostra um exemplo de um implante com secções transversais da âncora a diferentes alturas;

[0045] A Fig. 8 mostra uma vista dos braços de amostra de uma âncora de implante;

[0046] A Fig. 9 mostra um implante que utiliza os braços da Fig. 7;

[0047] A Fig. 10 mostra vistas de amostra das secções transversais de âncoras de implante;

[0048] A Fig. 11 mostra exemplos de diferentes braços individuais de âncoras de implante;

[0049] A Fig. 12 mostra secções transversais dos braços de amostra;

[0050] A Fig. 13 e a Fig. 14 mostram implantes com diferentes formas de âncoras;

[0051] As Figs. 15a, 15b mostram exemplos de secções transversais do processo alveolar com um contorno de implante desenhado;

[0052] A Fig. 16 mostra uma secção transversal do processo alveolar do seio maxilar com o implante, bem como vistas de diferentes modalidades de uma âncora de implante adequada para tal caso;

[0053] As Figs. 17, 18 mostram uma vista da maxila e mandíbula,respectivamente, com exemplos de implantes desenhados assim como as âncoras destes implantes.

[0054] A Fig. 19a mostra uma vista em perspectiva de um fragmento da mandíbula com uma superfície panorâmica recortada, a Fig. 19b apresenta a vista de cima de um fragmento da mandíbula da Fig. 19a, a Fig. 19c mostra a superfície panorâmica a partir de 19a. em um plano;

[0055] A Fig. 20a mostra uma vista em perspectiva de um fragmento da mandíbula com um recorte da superfície panorâmica, Fig. 20b mostra a vista de cima de um fragmento da mandíbula da Fig. 20a, Fig. 20c mostra a superfície panorâmica com Fig. 20a. em um plano;

[0056] A Fig. 21a mostra uma vista de cima de um fragmento da mandíbula com uma âncora de implante desenhada, enquanto a Fig. 21b mostra um fragmento da mandíbula com a âncora de implante numa vista em perspectiva.

[0057] A Fig. 22 mostra a vista de cima de um fragmento da mandíbula com âncora de implante em outra modalidade.

[0058] As Figs 1 a 4 mostram exemplos de implantes padrão, que podem ser calibrados para criar uma gama de implantes prontos para colocação. Na Fig. 1 a âncora é construída a partir de uma fileira de braços (2) na forma de garras curtas terminadas com extremidades pontiagudas (5) bem como arestas de corte (6). Este tipo de implante pode ser ancorado em uma profundidade muito rasa, por exemplo, a 2 milímetros. Mesmo essa ligeira incorporação de muitos braços curtos no osso é suficiente devido à maior superfície de ancoragem possível alcançada em tais condições, e à área relativamente grande da base do implante, garantindo assim um alto nível de estabilidade primária. Na Fig. 1, assim como na Fig. 2, o núcleo do implante possui uma concavidade tipo cúpula (1). Isso possibilita a colocação de diferentes materiais, tais como elastômeros e materiais ferromagnéticos, dentro do implante. A Fig. 2 mostra um implante com uma estrutura padrão e uma geometria extremamente simplificada. Tem um núcleo esférico que possui uma cúpula (1) e um pino pontiagudo (3), bem como três braços afiados (2), que perfurarão o osso como um percevejo. No caso desta modalidade, a colocação do implante garante simplicidade máxima. É também adequado para procedimentos de colocação temporária de implantes, uma vez que a remoção de tal implante seria simples, especialmente se fossem utilizados menos braços e a superfície dos braços fosse lisa.

[0059] Outro exemplo de uma âncora de implante padrão semelhante àquela mostrada na Fig. 1, neste caso com um grande número de braços pequenos (2), está ilustrado nas Figuras 3a e 3b. Apresentada na Fig. 3a está uma secção transversal longitudinal de uma âncora de implante, enquanto a Fig.3b oferece uma visão a partir de baixo. Visível na âncora está um braço distintivo terminado com uma extremidade pontiaguda na forma de um pino central (3), que confere à âncora a trajetória principal pela qual ela entra no osso.

[0060] Os implantes apresentados nas Figs 1 e 2 são adequados para casos onde o osso não pode ser preparado muito profundamente, como por exemplo, a apenas 2 mm. No atual estado da arte, o problema tem sido conseguir estabilidade, especialmente estabilidade primária. Os implantes tipo parafuso não são muito adequados para casos em que a profundidade de inserção é inferior a 4 mm. No atual estado da arte, parafusos com um diâmetro de rosca grande (disco) são usados, embora tenham uma superfície significativamente menor do que a alcançada pela âncora de acordo com a invenção. Nas mesmas condições, se usássemos o implante com os braços especificados na presente invenção, poderíamos alcançar uma superfície muito maior para o implante no osso, o que resulta em elevados parâmetros de estabilidade primária e secundária.

[0061] A âncora do implante da Fig. 4 possui braços laterais (2) na forma de garras e um pino pontiagudo muito mais longo (3), o que torna possível definir o eixo original de colocação. Os braços (2) são afilados para formar um arco. Não é necessário que todos os braços laterais (2) sejam incorporados no osso. Uma grande quantidade de espaço é deixada em torno da âncora do implante com esse objetivo em mente, de modo que o osso possa crescer no espaço entre os braços da âncora e, nas extremidades dos braços laterais (2), obtermos suporte contra o osso. Durante o estágio de cicatrização, o osso também será capaz de crescer acima da âncora.

[0062] A Fig. 5 mostra a âncora do implante pretendido para o alvéolo após a extração de um molar inferior. Um implante deste tipo foi projetado para procedimentos imediatos de colocação de implantes. Localizado entre as raízes do molar está o septo inter-radicular. A âncora do implante tem um pino pontiagudo central (3), que após a extração do dente afunda no septo inter-radicular. O pino pontiagudo central (3) não danifica o septo da mesma maneira que um implante do tipo parafuso (no atual estado da arte), o que requer a perfuração de um orifício com um diâmetro muito maior do que o diâmetro do orifício formado após a inserção do pino pontiagudo central (3). A penetração do septo inter-radicular garante a estabilidade primária e determina a trajetória do eixo de colocação do implante. Os outros braços (2) que entram no alvéolo são significativamente mais ramificados do que o dente natural original ou qualquer tipo de implante tradicional usado em tais casos. Estes braços ramificados (2) aumentam a superfície de aposição óssea e o volume interno do corpo do implante dentro do qual o osso cresce. Os braços (2) também possuem arestas de corte (6) voltadas para o interior do corpo do implante. Estas arestas de corte também adicionam estabilidade primária pela invasão do septo inter-radicular a partir do lado externo, alcançado pelo pino pontiagudo central (3). As pontas afiadas dos braços (2) - extremidades pontiagudas (5) - são ancoradas na base do alvéolo. Na parte inferior do núcleo, os braços possuem protuberâncias (4). Estas garantem que não seja colocada muita pressão sobre o osso na zona onde o osso é mais fino e as cargas alvo são as maiores. A complexidade da superfície da âncora de acordo com as especificações da invenção permite uma maior integração da âncora de implante com o osso, do que no caso de um implante tradicional baseado no atual estado da arte.

[0063] As Figuras 6, 7 e 8 mostram outros exemplos de âncoras de implante que podem ser usadas na colocação imediata do implante. A âncora do implante configurada é, até certo ponto, modelada nos próprios dentes do paciente, mas difere dos dentes originais, pois possui braços (2), que formam extremidades pontiagudas (5) e arestas de corte (6) no ápice radicular, e protuberâncias (4) na secção cervical. Cada um dos braços laterais (2) pode se ramificar, por exemplo, em mais dois braços, cujas arestas de corte podem ajustar a trajetória de colocação do implante. Além disso, se a âncora também tiver braços laterais (2) com arestas de corte (6) nas bordas, como nas Figs. 8 e 9, esta pode cortar as paredes do alvéolo com estas arestas de corte (6), criando assim estabilidade adicional. Por outro lado, na região onde as condições de cicatrização devem ser tão estáveis quanto possível, não há arestas de corte, apenas superfícies lisas - protuberâncias (4), resultando, assim, na redução do preenchimento alveolar. Durante o curso da remodelagem, o tecido ósseo cresce no espaço entre os braços (2), na área das maiores cargas secundárias. Além disso, nesta área, os braços (2) permanecem imediatamente após o implante em contato suave sobre uma superfície maior com tecido ósseo no topo das protrusões (4), espalhando o alvéolo abaixo do próprio osso, permitindo a cicatrização do tecido sem compressão, enquanto preserva seu contorno original. A elasticidade do osso garante uma distribuição uniforme da pressão ao longo da circunferência do alvéolo.

[0064] A Fig. 8 mostra exemplos de braços, que podem ser utilizados em âncoras do tipo apresentado nas Fig. 6, Fig. 7 e Fig. 9. As protuberâncias visíveis (4) passam através da secção espessa do braço, assegurando assim a rigidez da estrutura, enquanto mais adiante faz parte do braço, que apresenta arestas de corte (6). As protuberâncias (4) são responsáveis por receber as maiores cargas secundárias - aqui a estabilidade secundária resultará da aposição óssea. A arestas de corte (6) nos exemplos apresentados na Fig. 8 está localizada dentro do corpo do implante (em direção ao septo inter-radicular do alvéolo - exemplo 8a), ou dirigida para fora do corpo do implante em direção ao alvéolo - exemplo 8b) ou um braço possui duas arestas de corte apontadas em direções opostas, conectadas com uma arestas de corte que atravessa o ápice do braço (exemplo 8c). Por exemplo, 8c mostra uma situação em que a maior parte da arestas de corte apontada para o interior do corpo do implante, se liga ao núcleo do implante.

[0065] A Fig. 9 mostra um implante capaz de substituir, por exemplo, um dente de duas raízes ou um dente de raiz única, com secção transversal elíptica da raiz. A âncora de implante possui os braços da Fig. 8c. Neste exemplo, está equipado com um pino pontiagudo central (3) situado no eixo do núcleo do implante. Seu papel é estabilizar o caminho do implante de inserção, dando ao último caminho uma direção. No exemplo da Fig. 9, os braços se interpenetram, formando assim uma área comum - podemos ver o contorno externo.

[0066] A Fig. 10 apresenta vistas das secções transversais das âncoras de implante; estas são secções transversais em relação ao eixo do núcleo do implante. As âncoras dos implantes são multiarmadas. As secções transversais estão em diferentes alturas e as arestas de corte laterais (6) são visíveis, assim como as protuberâncias (4).

[0067] A Fig. 11 apresenta exemplos de diferentes braços individuais com uma variedade de formas complexas. O perfil do braço pode ser convexo, côncavo ou convexo-côncavo.

[0068] Os braços das âncoras de implante de acordo com a presente invenção variam grandemente, tal como as necessidades são diferentes devido a diferenças na estrutura dos ossos maxilares e mandibulares. Os braços dos implantes garantem o uso ideal do volume ósseo, mantendo baixa pressão unitária, bem como a integração com o tecido ósseo, permitindo sua estimulação com cargas uniformes. Quando o implante é inserido, algumas arestas de corte (6) desempenham o papel de aletas no momento em que entram em contato com o osso - o movimento de todo o implante também será controlado e direcionado de acordo com a direção destas arestas de corte. Estas arestas de corte (6) podem assim ser utilizadas para controlar e corrigir o desempenho do implante enquanto este está sendo colocado no osso. O método dos elementos finitos aplicado a estes braços e à âncora ou ao implante como um todo, assegura a configuração ideal da geometria dos braços e da âncora, do ponto de vista da análise estrutural e da dinâmica de penetração do tecido ósseo.

[0069] A Fig. 12 mostra exemplos de formas de secção transversal de braços particulares, em que algumas destas secções transversais podem ser secções transversais do mesmo braço a diferentes alturas. Em outras palavras, em uma extremidade, um braço é afiado de um lado e arredondado no outro, e acima dele a aresta de corte fica cada vez mais atenuada até o final ser arredondado em ambos os lados. Os braços podem assumir muitas formas diferentes.

[0070] As Figuras 13 e 14 mostram muitas formas diferentes de âncoras de implantes de acordo com a presente invenção. As diferentes formas das âncoras são adequadas para diferentes casos de tratamento com implantes, dependendo do formato dos processos alveolares e da profundidade acessível da penetração do implante. A Fig. 14a mostra a âncora de um implante adequado para embutimento superficial, a Fig. 14b mostra uma âncora de implante adequada para casos que envolvem um processo alveolar estreito. Ambos os exemplos são usados com a técnica de ósteodistração (braços colocados no espaço de distração). A Fig. 14c mostra um implante projetado para aplicação imediata como substituto de um dente com raiz única. A Fig. 14d mostra um implante pretendido para aplicação imediata como substituto de um molar superior.

[0071] Os exemplos mostrados nas Figs 15a e 15b são secções transversais de tecido ósseo com um implante no lugar que é similar ao implante mostrado na Fig. 14b e ilustram a possibilidade de colocar idealmente uma âncora na margem de um processo alveolar estreito, como bem como a posição flexível da plataforma protética em relação à crista alveolar, dependendo da forma do núcleo do implante. A linha pontilhada na Fig. 15a ilustra o contorno original do tecido ósseo. A plataforma protética é colocada na posição ideal para a reconstrução protética. Utilizando as características da presente invenção, a posição da plataforma protética pode ser ajustada de forma flexível às necessidades da restauração protética, enquanto a âncora é mantida na posição ideal em relação ao tecido ósseo circundante. A plataforma protética (7) está marcada com um símbolo circular. Isto permite a distribuição mais favorável de forças no complexo de restauração óssea - implante - prótese. De acordo com a presente invenção, os braços da âncora podem ser moldados de modo a manter sempre uma margem uniforme de tecido ósseo ao redor da âncora ou a uma distância igual da superfície do osso. As maiores cargas estão localizadas perto da saída da âncora do osso na vizinhança imediata dos pontos de aplicação da força. As âncoras do implante possuem arestas de corte direcionadas de tal forma que denotam a trajetória de penetração óssea. Se uma aresta de corte estiver dobrada, o braço é inserido ao longo da curvatura da arestas de corte. O leito do implante pode ser preparado para a colocação da âncora com um instrumento de forma idêntica à âncora e possuindo arestas de corte e extremidades pontiagudas equipadas com dentes adicionais - este instrumento seria ligado a um dispositivo de oscilação piezo elétrico ou sônico usado para preparar o tecido ósseo. O leito do implante irá percorrer a camada cortical compacta externa do osso, enquanto a preparação adicional ocorrerá durante a colocação do implante, ou seja, a própria âncora será direcionada para a camada mais profunda do osso cortical com suas arestas de corte/pontos, tornando possível o controle de propagação do espaço de distração através da expansão gradual. É importante que as forças que atuam sobre o osso através do implante sejam transferidas através de uma superfície lisa, para que mesmo sobrecarregando e resultando em ocorrência de perda óssea, nenhuma aresta aguda crie nós traumáticos para o osso ou tecido macio recobrindo-o, como acontece no caso de implantes com rosca.

[0072] A Fig. 16 mostra uma secção transversal do processo alveolar com um implante colocado, onde a base do seio maxilar (8) e o tecido macio (9) também estão marcados. Este exemplo é aplicável quando existe pouco espaço na profundidade maxilar no processo alveolar devido ao perigo de penetração no seio maxilar (8). Também são mostrados exemplos de secções transversais de âncoras com braços (2) destinadas a aplicação em tais casos. Eles tornam possível utilizar o volume de osso em cada direção através de várias configurações dos braços, que podem ser inseridos no osso, aumentando a superfície de ancoragem do implante. Uma característica distintiva é que o próprio núcleo do implante permanece a uma distância da base do seio, o que não é possível com implantes tradicionais do tipo parafuso e requer procedimentos adicionais ou, corre- se o risco de o implante penetrar no seio. Mesmo que tais implantes do tipo parafuso não se rompam na colocação, mas são colocados a uma profundidade rasa sob a base do seio, eles não podem ser submetidos a cargas significativas antes da ósteointegração.

[0073] A Fig. 17 mostra um exemplo da distribuição de diferentes formas de implantes em uma maxila edêntula, bem como exemplos de formas possíveis que tais implantes podem tomar. Da mesma forma, a Fig. 18 apresenta um exemplo da distribuição de diferentes formas de implantes em uma mandíbula edêntula, bem como uma visão de tais implantes. O uso dessas formas, juntamente com sua localização, permite aperfeiçoar a distribuição de forças sob-restaurações protéticas, funcionando como arcadas dentárias completas.

[0074] As figuras 19a e 20a mostram diagramas que oferecem uma visão em perspectiva da imagem tomográfica de um fragmento da mandíbula, ilustrando o curso do canal mandibular (9) (o trajeto do nervo e vasos sanguíneos), onde certos fragmentos destas imagens foram cortados com diferentes superfícies panorâmicas aplicadas.

[0075] No atual estado da arte, como foi mencionado anteriormente, secções transversais em camadas, que podem ser tratadas como superfícies panorâmicas se tiverem baixa espessura, são usadas para análise das condições ambientais para a colocação do implante. Estes cortes transversais geralmente correm ao longo do comprimento do osso (e, portanto, também ao longo do curso do canal mandibular), indicando espaço insuficiente para implantes tradicionais em casos de déficit ósseo.

[0076] As figuras 19a e 19b mostram a construção de superfícies panorâmicas de duas maneiras. Na Fig. 19a, a superfície panorâmica é uma superfície baseada em uma curva panorâmica semicircular. A Fig. 19b mostra a vista superior de tal interseção, enquanto a Fig. 19.c ilustra a superfície panorâmica resultante alcançada após seu posicionamento em um plano. Esta superfície panorâmica cria uma imagem similar a uma camada panorâmica tradicional e sugere que o canal nervoso seja uma barreira quase impossível de ser evitada sem a realização de procedimentos adicionais. Na busca por uma conveniente projeção panorâmica dos braços da âncora, esse fragmento esquemático da mandíbula era virtualmente interceptado por uma superfície estendida em linhas paralelas desenhadas em uma curva formada a partir de dois quartos de círculos posicionados como imagens especulares um do outro, como é visível na Fig. 20a. Em ambos os casos para simplificar, as curvas panorâmicas são elementos de formas geométricas simples. Assim como na Fig. 19b, a Fig. 20.b apresenta uma vista de cima de um fragmento simplificado da mandíbula com uma curva panorâmica e, similarmente à Fig. 19.c, a Fig. 19.c mostra a superfície panorâmica disposta em um plano obtido como resultado do corte supramencionado. No exemplo ilustrado nas figuras 20a, 20b e 20c, o canal do nervo é visível em uma secção muito pequena no local do núcleo planejado. Somente ao longo de uma secção curta da âncora do implante se estende acima do osso, como resultado formando uma “ponte” subperiosteal, na qual o núcleo será colocado. Outra parte da secção transversal mostra o espaço livre de impedimentos no interior do tecido ósseo, onde os braços da âncora podem tomar forma livremente.

[0077] E assim, de acordo com a presente invenção, nos casos em que, por exemplo, o canal do nervo é posicionado de tal maneira que não resta espaço para o uso de implantes tradicionais, as superfícies panorâmicas podem ser dispostas de modo a construir um implante, cujos braços contornam o nervo e correm paralelos a ele, mesmo em grande proximidade, embora essencialmente a uma distância segura, garantindo assim um alto nível de estabilidade do implante.

[0078] De acordo com o método da presente invenção, as superfícies panorâmicas são guiadas arbitrariamente com o objetivo de encontrar o curso mais conveniente possível, para os braços de ancoragem. Através do uso deste procedimento, também temos a possibilidade de dimensionar o espaço disponível para criar uma âncora de implante com dimensões individuais.

[0079] Uma âncora projetada com a superfície panorâmica das figuras 20a, b e c é apresentada nas figuras 21a e 21b. A Fig. 21a mostra a vista de cima de um fragmento de uma mandíbula com uma âncora de implante no lugar, enquanto a Fig. 21b apresenta uma vista em perspectiva de um fragmento da mandíbula com a âncora de implante no lugar. Pode ser visto que o núcleo está localizado diretamente acima do canal nervoso, sem, no entanto, colocá-lo em risco. Os braços (2) da âncora correrão em ambos os lados do canal nervoso (9), penetrando mais profundamente naqueles locais onde o volume de osso é maior - assim como as raízes de uma planta crescem no solo enquanto contornam as pedras.

[0080] A Fig. 22 apresenta na forma de um diagrama, uma projeção de outra amostra de implante num plano perpendicular ao eixo do núcleo contra o fundo do osso. Tal implante é adequado para casos de edentulismo, mesmo quando há atrofia alveolar extrema. A âncora de implante possui dois braços que, por sua vez, se ramificam em mais três braços, onde o ponto no eixo do núcleo é o local onde as curvas panorâmicas se cruzam, marcadas com linhas pontilhadas. Os braços da âncora são descritos em superfícies panorâmicas que começam nessas curvas panorâmicas.

[0081] Utilizando a metodologia descrita acima, bem como ferramentas na forma de métodos modernos de diagnóstico por imagem (por exemplo, tomografia computadorizada (CT) ou ressonância magnética) juntamente com a impressão 3D, podemos criar implantes funcionalmente melhorados possuindo seus braços de ancoragem biônicos.

Claims (14)

1. Um Implante biônico intraósseo padrão ou customizado, especialmente para aplicações odontológicas, contendo pelo menos uma âncora e pelo menos um núcleo arredondado, e que é equipado com uma plataforma protética (7), o implante é produzido usando tecnologias 3D caracterizado por possuir uma âncora que possui pelo menos dois braços biônicos (2) para penetração no osso, cada um destes braços (2) sendo curvados e que afinam circunferencialmente, criando assim pelo menos uma aresta de corte (6) em cada um destes braços e estendendo-se pelo menos parcialmente ao longo do braço, onde cada um dos braços âncoras (2) são ajustáveis ao alvo biológico do paciente.

2. O implante de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por pelo menos dois dos braços com arestas de corte ainda possuírem pelo menos uma extremidade pontiaguda (5) cada.

3. O implante de acordo com as revindicações 1 ou 2 caracterizado por pelo menos dois braços (2) de pelo menos uma âncora se interligarem para formar um volume integrado.

4. O implante de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por um braço (2) compreender uma extremidadde pontiaguda (5) que constitui o pino pontiagudo central (3).

5. O implante de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por pelo menos um fragmento de pelo menos um dos braços (2) se estreitar circunferencialmente numa secção transversal para formar uma aresta de corte (5) corrigindo a trajetória principal da colocação do implante.

6. O implante de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo braço (2) da âncora de implante se ramificar em pelo menos dois braços (2).

7. O implante de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo núcleo do implante possuir um eixo curvado.

8. O implante de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por pelo menos um dos braços possuir pelo menos uma protuberância que se estende a partir dele.

9. O implante de acordo com a reivindicação 1 ou 8, caracterizado por pelo menos um dos braços (2) apresentar seção transversal arredondada em seu comprimento.

10. O implante de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o núcleo possuir uma concavidade, que serve como uma cúpula que pode ser preenchida com material curável, na qual a área da secção transversal da abertura da cúpula é menor do que a área da secção transversal da sua secção intermediária.

11. O método de executar um implante personalizado biônico cujo design é definido por pelo menos uma das reivindicações 1 a 10, onde o uso de software apropriado permite a utilização de dados de tomografia computadorizada 3D para obter imagens tomográficas do alvo biológico, conceber virtualmente o implante e imprimi-lo com uma impressora 3D, e submetendo-a subsequentemente a processamento mecânico e químico e condicionamento de superfície, caracterizado pela utilizar a imagem tomográfica do alvo biológico e pelos formatos previstos da estrutura protética, para os quais pelo menos um implante é projetado, o método ainda compreende os passos de: a) projetando virtualmente o implante pelos passos de: (i) determinar a posição da plataforma protética (7) em relação à futura restauração protética; (ii) determinar o tamanho da plataforma protética (7) e a direção do seu eixo; (iii) determinar a posição e forma do eixo do núcleo do implante em relação à plataforma protética (7) e o alvo biológico; (iv) determinar o formato do núcleo; (v) determinar com antecedência a posição e o formato dos eixos dos braços de ancoragem do implante (2) que se projetam do ponto ou dos pontos no eixo do núcleo, onde os eixos dos braços de ancoragem (2) são idênticos às curvas panorâmicas nas quais as superfícies panorâmicas são formadas e, usando pelo menos uma superfície panorâmica; (vi) determinar o formato e as dimensões alvo da âncora do implante, b) imprimir o implante; c) realizar os tratamentos de acabamento.

12. O método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender o passo de utilização da análise de elementos finitos para obter uma otimização final da forma do implante

13. O método de fazer um implante customizado biônico cujo design é definido por pelo menos uma das reivindicações 1 a 10, onde o uso de software apropriado permite a utilização de dados de tomografia computadorizada 3D para obter imagens tomográficas do alvo biológico, conceber virtualmente o implante e imprimi-lo com uma impressora 3D e, submetê-lo posteriormente a processamento mecânico e químico e condicionamento de superfície, caracterizado pela utilização da imagem tomográfica do alvo biológico e os formatos previstos da estrutura protética para o qual o modelo predefinido de pelo menos um implante ser modificado, o método compreende os passos de: a) modificar o modelo virtual predefinido de uma biblioteca de formatos de implantes biônicos pelas etapas de: (i) determinando a localização e o tamanho da plataforma protética (7) em relação à futura restauração protética desejada; (ii) selecionar o modelo de implante predefinido em relação à forma do núcleo e dos braços de ancoragem (2) do implante a partir da biblioteca; (iii) determinar o tamanho do implante; (iv) otimizar o modelo de implante selecionado pela modificação da: a. a direção da plataforma protética (7); b. o curso do eixo do núcleo, e c. curso do eixo dos braços em que os eixos dos braços de ancoragem (2) são idênticos às curvas panorâmicas nas quais as superfícies panorâmicas são formadas; b) imprimir o implante; c) realizar os tratamentos de acabamento.

14. O método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender a etapa de utilização da análise de elementos finitos para obter uma otimização final da forma do implante.

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