CN101721257B - 用于植牙的人工牙根及制造该人工牙根的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于植牙的人工牙根及制造该人工牙根的方法。人工牙根包含一颈部、与颈部相对的一端部、一本体部及形成于本体部的一多重螺纹结构。多重螺纹结构包含一第一螺纹及一第二螺纹，其中第一螺纹形成具有一特定第一宽度的一谷部，以使第二螺纹容置于谷部，第二螺纹包含具有一特定第二宽度的一峰部。多重螺纹结构的局部配置是当谷部的第一宽度逐渐增加时，峰部的第二宽度同时增加。

Description

用于植牙的人工牙根及制造该人工牙根的方法

技术领域

本发明是关于一种用于植牙的人工牙根及制造该人工牙根的方法。具体而言，本发明是关于一种具有呈参数式变化的螺纹的用于植牙的人工牙根及制造该人工牙根的方法。

背景技术

人的牙齿的生长具有二个阶段。具体而言，在乳牙（baby teeth）脱落之后，更坚硬和结实的恒牙（permanent teeth）将会生长出来。不同于乳牙，恒牙无法再生，并且当牙齿受损严重时只能进行修补或完全移除。牙齿受损或缺牙不仅造成外观缺陷，且亦造成相邻牙齿的脱位，致使咀嚼和说话困难。为修复外观及改善咀嚼和说话，患者常常求助于牙医以修补或拔掉受损的牙齿。

在牙科技术领域中，传统上利用牙套及牙桥来修补牙齿或强化齿间结构。此种方式利用二相邻的牙齿作为支柱以支撑牙冠及牙桥。但此种方式对于相邻的健康牙齿，会产生负面的影响。例如，必须将二相邻牙齿切削、磨小，以容置将置于其间的牙套及牙桥。因此，于该过程中会损及该二原本健康的牙齿。

随着科技的进步，目前亦已发展出一种植牙技术。具体而言，其是将人工牙根直接植入齿槽骨中，彻底取代受损的牙齿。由于人工植牙不需附加其它装置与邻牙支撑，较不会伤害相邻的自然牙，且可预防齿槽骨及牙肉的萎缩，长期维护口腔的健康与功能。

1950年，瑞典教授Per-Ingvar Branemark发现钛对人体具有高度生物兼容性。亦即，人体对钛发生排异反应的机率较小，进而容许骨组织生长并整合于钛的表面。因此，P-I Branemark提出了骨整合(Osseointegration)的概念并将其应用于牙科领域中，由此达成牙科技术的突破。

由于科技的进步，植牙技术亦变得愈来愈发达、可靠。目前的植牙过程的实施方式是，植入具有钛表面的人工牙根于牙齿被拔掉的齿槽骨中。于植入人工牙根后，传统治疗方法其中之一是临时缝合齿龈的开口。齿槽骨与人工牙根的骨整合可需要约三至六个月的时间。于骨整合完成并且新生骨组织与钛紧密地整合于一起后，再重新打开齿龈并固定一支座于人工牙根上。最后，安装一牙冠于该支座上。

因人工假牙不需要用牙桥连接相邻牙齿作为支撑，故无需切割、磨制及损坏相邻的牙齿。此外，齿槽骨及牙龈较不会萎缩。为维持口腔健康及牙齿的恰当功能，通过植入人工假牙以修复牙齿的缺失已变得日益普遍。

然而，植牙过程仍存在风险。当骨组织正在生长并整合至人工牙根的表面上时，应防止其间出现微位移。微位移会导致骨组织自人工牙根的表面松动，致使骨整合失败。

为增强固定效果并防止骨整合失败，传统人工牙根于表面上形成有螺纹，植牙过程是将人工牙根螺合至齿槽骨中。藉此，于骨整合的初期阶段，可通过螺纹所提供的机械力使人工牙根与齿槽骨彼此紧紧地啮合，进而防止出现微位移并有利于骨组织整合于人工牙根的表面。因此，于植牙过程完成后，齿槽骨与人工牙根间的整合不仅依赖于其间的表面结合力，且亦依赖于啮合机械力，以达成更佳的整合。因此，形成有螺纹的人工牙根能够维持咀嚼力。

人工牙根的螺纹轮廓迥异于在其它技术领域中通常所见的螺纹。于螺合过程中，当螺纹形成初始沟槽后，普通螺纹将经历更小的旋紧力。然而，为更佳地确保人工牙根植入于齿槽骨中，螺纹轮廓常常被设计成旋紧力在螺合过程中增大。

传统的螺纹结构着重于增大横向力以提供更大的固定性。增大横向力的一实例是增大与齿槽骨啮合的螺纹的高度，以使其在人工牙根植入过程中更深。但横向力不提供足够阻力来对抗微位移。此外，螺纹的变化可能因螺合过程中齿槽骨与人工牙根表面间的更大旋紧力及更大摩擦而于骨组织中造成过多的热量。当骨组织被加热至高于摄氏47度的温度时，骨组织的细胞将受到永久性损伤而使植牙失败。相反地，若使人工牙根以一较低的速度旋入齿槽骨中以减少所产生的热量，则手术时间将延长，导致患者不适的时间更长。

此外，若传统的人工牙根被设计成具有变化厚度的一螺纹，则其工序中需使用多个切削刀具，由不同切削刀具所制成的变化螺纹，将无法达到光滑的需求。

有鉴于此，提供一种具有螺纹轮廓的人工牙根，以利于植入并提供更大固定能力且使患者于手术后更快恢复，以及一种制造该人工牙根的方法，乃为此一业界所期盼解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于植牙的人工牙根及制造该人工牙根的方法，该人工牙根具有螺纹轮廓，以利于植入并提供更大固定能力且使患者于手术后更快恢复。

根据本发明一方面提供一种用于植牙的人工牙根。人工牙根包含一颈部、与颈部相对的一端部、一本体部及一多重螺纹结构。本体部是定义于颈部与端部之间。多重螺纹结构是形成于本体部的一表面上，并包含一第一螺纹及一第二螺纹。第一螺纹形成具有一第一宽度的一谷部，以使第二螺纹容置于谷部。第二螺纹包含具有一第二宽度的一峰部。多重螺纹结构的局部配置是当谷部的第一宽度逐渐增加时，峰部的第二宽度同时增加。

根据本发明另一方面提供一种制造用于植牙的一人工牙根的方法。人工牙根包含一颈部、相对于颈部的一端部、及定义于颈部与端部间的一本体部。该方法包含下列步骤：于本体部上形成一第一螺旋槽；以及于本体部上形成一第二螺旋槽，第二螺旋槽沿着第一螺旋槽且与第一螺旋槽部分重叠；其中，第一螺旋槽与第二螺旋槽的至少其中的一的螺距是呈参数式地变化。

本发明的有益技术效果是：本发明的人工牙根具有一多重螺纹轮廓，该人工牙根提供更佳的固定性。螺纹于骨整合过程中干涉及压缩齿槽骨，通过规则性的增加或缩小改变螺纹而增大轴向力，而非仅增大横向力。本发明的人工牙根亦具有有利于植入并增大与齿槽骨的接触面积的一配置。本发明还提供一种用于制造具有一光滑且呈参数式变化的螺纹轮廓的人工牙根的更简单方法，该方法无需频繁地更换切削刀具。

附图说明

为让上述目的、技术特征、和优点能更明显易懂，下文是以较佳实施例配合附图进行详细说明，其中：

图1是本发明的一实施例的人工牙根的示意图；

图2是图1所示本发明实施例的人工牙根的剖视图；

图3是本发明的人工牙根的另一实施例的示意图；

图4是一种制造本发明人工牙根的螺纹轮廓的方法的局部放大示意图；以及

图5A及图5B是另一种制造本发明人工牙根的螺纹轮廓的方法的局部放大示意图。

具体实施方式

图1及图2例示本发明实施例的一用于植牙的人工牙根。人工牙根1包含一颈部2、一本体部3及一端部4。颈部2处于人工牙根1的一端，端部4则处于与颈部2相对的一端。本体部3是定义于颈部2与端部4之间。另外，一连接结构6（例如一螺纹孔）被形成为自颈部2延伸入本体部3。连接结构6适可于骨整合阶段完成后重新打开牙龈时连接一支台（图未显示）。本发明的独特之处在于，一多重螺纹结构形成于本体部3的表面。于本实施例中，该多重螺纹结构是一双螺旋螺纹结构，包含一第一螺纹31及一第二螺纹32。应注意，本实施例的双螺旋螺纹结构是用以揭露本发明，而非仅限于此。

第一螺纹31是主螺纹，尤其于前期的骨整合阶段中提供一更大的旋紧力。第二螺纹32能够贡献该旋紧力并增大人工牙根与齿槽骨间的接触表面积。增大的表面积可有利于骨整合。

该多重螺纹结构具有一第一螺纹31及一第二螺纹32，第一螺纹31形成具有一特定第一宽度D1的一谷部311，第二螺纹32则形成具有一特定第二宽度D2的一峰部321，第二螺纹32适可容置于第一螺纹31的谷部311内。通过此一配置，第一螺纹31与第二螺纹32一同形成一双螺旋螺纹结构。

为提供一足够的固定力而不过份增大施加于齿槽骨的横向压力（其可造成过大的损伤），第一螺纹31的谷部311的第一宽度D1局部地朝端部4逐渐增大。换言之，第一螺纹31具有自端部4朝颈部2局部增大的一厚度。通过将人工牙根螺合至齿槽骨内，贴合于第一螺纹31的谷部311中的骨组织将最初经历一较宽的第一宽度D1并于螺合过程中经历一减小的第一宽度D1。因第一螺纹31具有自端部4朝颈部2增大的厚度，此将沿人工牙根的轴向X提供一压紧力于骨组织上，进而提供更大的固定性而不会于横向上施加过大的力。

此外，该螺纹结构的局部配置是当第一螺纹31的谷部311的第一宽度D1逐渐增加时，第二螺纹32的峰部321的第二宽度D2亦同时增加。更具体而言，于本实施例中，第一螺纹31的齿厚局部地朝颈部2变厚，即谷部311变小；同时，第二螺纹32变薄。因此，该多重螺纹结构的制造可更为简单。另外，第二螺纹32的峰部321是部分形成一沟槽322，且第二螺纹32邻接端部。此将增大本体3与齿槽骨间的接触面积，进而增强骨整合。

本发明的人工牙根1可还具有一攻牙槽331，形成于本体部3上。如图1及图2所示，攻牙槽331形成于本体部3的中间部分。于另一实施例中，攻牙槽311于本体部3上沿轴向X朝端部4延伸，如图3所示。此外，本发明的人工牙根1的本体部3是朝端部4形成锥状或圆柱状。因此，当人工牙根1被植入并螺合至齿槽骨中时，其在初期阶段中的方向及位置将更为精确和稳定。攻牙槽331在前端定位于齿槽骨中之后，于齿槽骨中攻出螺旋槽，以利于后续螺纹的啮合。

在人工牙根1植入后，齿槽骨的外部（即皮质骨（cortical bone））对应于邻接颈部2的本体部3，于该外部处，骨质更密且适可承受更大的力而不会变形和损伤。因此，当第二螺纹32是朝向颈部2时，本发明的第二螺纹32具有一增大的厚度及直径。第一螺纹31及第二螺纹32在其邻接颈部2之处是实质上相同，以提供人工牙根1一更强的固定力。

本发明还提供一种制造上述人工牙根1的方法。参见图4，本实施例中涉及二切削刀具。更具体而言，利用第一切削刀具51形成（例如车削）第一螺旋槽61于本体部3上。接着，利用第二切削刀具52沿第一螺旋槽61形成（例如车削）第二螺旋槽62于本体部3上。实际上，第一螺旋槽61与第二螺旋槽62是部分重叠。第一螺旋槽61与第二螺旋槽62适可定义一第一螺纹31及一第二螺纹32于本体部3上。更具体而言，第一螺旋槽61具有一第一横截面，而第二螺旋槽62具有一第二横截面。第一螺旋槽61及第二螺旋槽62适可定义出第一螺纹31的谷部311及第二螺纹32的一峰部321。本发明所揭露的方法的独特之处在于，第一螺旋槽61及/或第二螺旋槽62的螺距是呈参数式地变化；亦即，当第一切削刀具51或第二切削刀具52车削本体部3时，是同时呈参数式地相对移动。举例而言，第一切削刀具51及第二切削刀具52可朝彼此移动，以形成朝颈部2逐渐减小的第一螺纹31的谷部311的第一宽度D1。同时，第二螺纹32的峰部321的第二宽度D2的尺寸亦同时减小。重新参见图1及图2，谷部311具有一第一宽度D1，而峰部321具有一第二宽度D2，其中当第一宽度D1逐渐减小时，第二宽度D2亦同时减小，反之亦然。

如图5A及图5B所示，本发明提供另一种制造人工牙根1的方法。首先，图5A显示利用第一切削刀具51’相对于第二螺纹32的峰部321车削一螺纹槽于本体部3上。接着，如图5B所示，利用第二车削刀具52’以呈参数式变化的螺距车削本体部3二次，以形成第一螺纹槽61及第二螺纹槽62。应注意，利用第一切削刀具51’及第二车削刀具52’的制造程序不受限制。举例而言，可首先利用第二切削刀具52’形成槽61及62。接着，利用第一切削刀具51’定义第二螺纹32的峰部321。类似于上述实施例，第一螺旋槽61及第二螺旋槽62适可定义第一螺纹31及第二螺纹32于本体部3上，其配置方式使得当第一螺纹31的谷部311的第一宽度D1逐渐减小时，第二螺纹32的峰部321的第二宽度D2同时减小，反之亦然。当然，并不限于利用第二切削刀具52’二次以形成第一螺旋槽61及第二螺旋槽62。熟习此项技艺者可利用二不同的切削刀具分别形成第一螺旋槽61及第二螺旋槽62。

应注意的是，该双螺旋螺纹结构仅用于举例说明目的，而非用于限制。可利用使用二切削刀具制造该双螺旋螺纹结构的观念来制造单螺旋螺纹结构甚至三螺旋螺纹结构，此可利用切削刀具的不同轮廓设计而达成。

综上所述，本发明的人工牙根是由呈参数式变化的切削刀具制成，以形成该多重螺纹轮廓，藉此于骨整合过程中提供更佳的轴向固定性。其是一种无需更换切削刀具即可制造具有一光滑且变化的螺纹轮廓的人工牙根的简便制造方法。此外，形成于本体部的攻牙槽可另外增强初始植入阶段中的稳定性。

上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以申请专利范围为准。

Claims (7)

1.一种用于植牙的人工牙根，包含：

一颈部；

一端部，与该颈部相对；

一本体部，定义于该颈部与该端部之间；以及

一多重螺纹结构，形成于该本体部的一表面上，该多重螺纹结构至少包含一第一螺纹及一第二螺纹；

其中，该第一螺纹具有一厚度并且具有一谷部，该谷部具有一第一宽度，该厚度自该端部向该颈部增加，该第二螺纹包含具有一第二宽度的一峰部并容置于该谷部，该多重螺纹结构具有一部分，该部分配置为当该谷部的该第一宽度逐渐增加时，该峰部的该第二宽度同时增加。

2.根据权利要求1所述的人工牙根，其特征在于，该多重螺纹结构是一双螺旋螺纹结构。

3.根据权利要求2所述的人工牙根，其特征在于，该第一螺纹的该谷部的该第一宽度，是朝该端部逐渐增加。

4.根据权利要求3所述的人工牙根，其特征在于，该第二螺纹的该峰部部分形成一沟槽，且该第二螺纹邻接该端部。

5.根据权利要求2所述的人工牙根，其特征在于，该本体部是朝该端部形成锥状或圆柱状。

6.根据权利要求2所述的人工牙根，其特征在于，还包含一攻牙槽，形成于该本体部上。

7.根据权利要求2所述的人工牙根，其特征在于，当该第一螺纹与该第二螺纹邻近该颈部时，该第一螺纹与该第二螺纹是实质上相同。