CN102048589A - 一种复合种植牙构件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合种植牙构件，由牙冠和连接体以及种植牙基座组成，其特征在于，牙冠由PEEK复合材料和牙冠钛合金骨架组成，连接体是由钛合金制造成Φ1.2x18x0.4mm的螺栓，所述螺栓中上部有一Φ1.4x1mm的膨大节，复合种植牙基座由基座钛合金骨架和PEEK复合材料以及基座膨胀缝组成。本发明复合种植牙不仅安全无毒，对人体无任何伤害，而且使用寿命长，成本低，容易种植和更换，病人痛苦少；适应期短等特点。同时，不会造成病人的牙龈萎缩，从而造成复合种植牙脱落，或复合种植牙断裂尤其是对金属过敏的人是最佳的选择。

Description

一种复合种植牙构件

技术领域

本发明涉及一种复合种植牙构件，其核心构件体现在该复合种植牙的制造上面，属于高分子材料在医药生物材料领域的应用。

背景技术

人工种植牙就是在缺失牙区用手术方式将一种人工材料的牙根（种植体）种植入牙槽骨内，3-6个月后再在上面装上与真牙同样质料的瓷牙冠（烤瓷牙）。成功的种植牙不仅形态逼真、美观、舒适，而且咀嚼功能和真牙一样。 

复合种植牙构件在本领域中时常被称之为“种植牙”，也叫“人工种植牙”，并不是真的种上自然牙齿，而是通过医学方式，将与人体骨质兼容性高的纯钛金属经过精密的设计，制造成类似牙根的圆柱体或其他形状，以外科小手术的方式植入缺牙区的牙槽骨内，经过1~3个月后，当人工牙根与牙槽骨密合后，再在人工牙根上制作烤瓷牙冠。因不具破坏性，种植牙已被口腔医学界公认为缺牙的首选修复方式。由于人工牙深植牙骨内，可承受正常的咀嚼力量，功能和美观上几乎和自然牙一样，因此，被人们称为人类的第三副牙齿。由于人工种植牙实现了人类一直向往的"再生长出第三副牙齿"的梦想，所以医学界公认这是迈向21世纪口腔医学最重要的成就之一。 

种植牙的材料分为牙根材料和牙冠材料两部分，牙冠材料可以根据患者意愿灵活处理，而牙根材料则是有严格的规定。在人类漫长的历史探索中，种植牙牙根用的材料很多，如黄金、宝石、铅、铁、铱、铂、银等，也有瓷、橡胶、象牙等。随着工业的发展，出现了高强度和抗腐蚀性良好的金属材料，如钴铬合金、钛、钽等。

70年代后出现生物陶瓷、羟基磷灰石、生物活性碳。80年代开始应用羟基磷灰石等生物活性材料制作种植体。目前，常用的种植体材料主要是钛，涂层也以钛或钛合金为基材。钛的理化性质以质轻、不锈和高强度加工性能好著称。钛在医疗上的应用广泛如人工骨及关节、心脏瓣膜、心脏起博器、牙种植体等。

钛的耐磨性好，耐腐蚀性好，主要是表面形成氧化膜，氧化膜常温下稳定，空气中加温到800度以上氧化激烈；具有半导体性；弹性模量低，与骨相近，能产生共振；生物相容性好，无毒无副作用，无磁性，无刺激，在体内稳定；湿润性好，不易附着有机物。具有良好的应用前景。

种植牙的寿命，与患者的使用是密切相关的，如果你想要延长种植牙的使用寿命，那么在做完种植牙后，以下问题是必须要重视的：种植牙后当日，病人需进半流或全流食。种植牙后一周内，刷牙不能触及种植牙区域，以免刺激伤口。两周内应随时观察种植牙及创面情况，发现问题及时与医生联系。3个月内不要吃太硬和韧性特别大的食物，防止种植牙受力过大。最好不要食用刺激性较大的食物，比如辛辣食物、咖啡、酒类等。种植牙后，需要保持良好的口腔卫生。要按时做到有效的口腔清洁：每天用漱口水含漱数次；最好每天早、午、晚使用软毛牙刷刷三遍牙；不要使用牙签剔牙，使用牙线清除牙齿间隙食物残渣；养成定期洗牙的习惯，做到半年洗一次牙。种植牙后要提高自身免疫力，积极防治全身疾病，如果出现口腔炎症，对种植牙和天然牙都不利。定期到医院复查 , 发现龋齿、牙龈炎、牙周炎、咬颌不良及种植牙周围炎等问题一定要及时处理。种植牙要防止受到外力撞伤，一旦发生撞伤立即与医生联系，由医生来处理。

在中国专利申请99808211.2中介绍了一种种植牙的构件，该专利陈述了该种植牙是由义齿、或义齿核心组成，在义齿的近端和远端有一种植牙时的通道，并将通道由近端延伸到远端，，同时还有一顶壁结构，在远端的一预定区域适合于被去除已形成能放置固定桩的通道远端开口，通过这样制作的义齿使庄河此远端开口与之紧密贴合。但是该专利制作过程中需要开一个稳定牙根和牙冠的通道，开通道后还需要将牙冠重新用相同材料补上通道，这样就会造成种植牙安装过程特别复杂，也需要较长的时间才能完成整个种植牙的种植过程。

在中国专利申请91107151.2中介绍了一种采用 羟基磷灰石和钛合金的复合种植牙，利用等离子喷涂工艺流程，虽然该种植牙是由种植体和冠柱构成，同时采用螺纹连接装置连接成一体，但是由于利用羟基磷灰石是一种硬度较大，但是韧性不足的化合物，同时采用喷涂工艺喷涂在钛合金的表面羟基磷灰石较薄，在咀嚼食物的时候很容易造成羟基磷灰石脱落或碎裂——即涂层破损，从而降低该种植牙的使用寿命。

在google网上搜索过程中有很多分别采用钛合金、不锈钢、铝合金、聚醚醚酮单独为原材料做镶牙或种植牙的资料，尤其是单独采用这些金属材料为生物医药材料，但是这些资料中却少有用钛合金与聚醚醚酮的复合材料做镶牙或种植牙的介绍，同时，用聚醚醚酮复合材料作为生物材料的也不在少数，但是却少有将其与钛合金复合在一起制造成复合种植牙的介绍。

发明内容

鉴于现有技术的以上不足，本发明的目的是将钛合金与聚醚醚酮复合材料结合起来，制造成以钛合金为骨架的聚醚醚酮复合种植牙，降低复合种植牙的成本，安全无毒，对人体无任何伤害，病人痛苦少；同时不会造成病人的牙龈萎缩，以防止因牙龈萎缩造成复合种植牙脱落，或复合种植牙断裂。

本发明的目的是通过如下的手段实现的。

一种复合种植牙构件，由牙冠和连接体以及种植牙基座组成，牙冠由PEEK复合材料和牙冠钛合金骨架组成，连接体是由钛合金制造成Φ1.2x18x0.4mm的螺栓，所述螺栓中上部有一Φ1.4x1mm的膨大节，在膨大节的上下均是Φ1.2x0.4mm的螺纹，上端螺栓长4mm，下端螺栓长13mm；复合种植牙基座由基座钛合金骨架和PEEK复合材料以及基座膨胀缝组成。

聚醚醚酮聚合物（PEEK）的复合材料是一种刚性的热塑性半结晶塑料，其性能趋向于取代某些金属及钛的应用，即使在高温下也能保持其性能特征。由于PEEK具有阻燃性且耐磨损的性能，具有很高的冲击强度，较低的摩擦系数。医用级的聚醚醚酮生物医用材料，除了具有相同的物理性能特征和生物相容性外，还具有耐化学腐蚀性强等性能特征。

本发明为了弥补相关专利和种植牙种植过程的不足，将种植牙分为三个部分，即：种植牙牙根基座，连接体、和牙冠。该复合种植牙一方面种植方法简单，时间短，患者适应时间短，同时由于复合种植牙的牙根基座有一开口，会使复合种植牙的基座在拧上连接体时使之开口张开，从而使复合种植牙的牙根基座很好的固定在牙槽骨之内，形成像膨胀螺栓似地复合种植牙牙根基座，从而可以将复合种植牙一次性的完成种植，不像目前的种植牙需要经过1~3个月后，当人工牙根与牙槽骨密合后，再在人工牙根上制作的牙冠。

本发明复合种植牙不仅安全无毒，对人体无任何伤害，而且使用寿命长，成本低，容易种植和更换，病人痛苦少；适应期短等特点。同时，不会造成病人的牙龈萎缩，从而造成复合种植牙脱落，或复合种植牙断裂尤其是对金属过敏的人是最佳的选择。

附图说明：

附图1、为完整的复合种植牙示意图。

附图2、为牙基座和连接体的组合方式示意图。

附图3、为是牙冠和连接体的组合方式示意图。

附图4、为复合种植牙基座剖面图。

附图5、为复合种植牙的牙冠截面图,其中底部（a）、连接体（b）、基座中下部（c）。

附图6为牙基座或/和牙冠的钛合金骨架与PEEK复合材料相接触表面的正面（a）和侧面（b）图。

下面结合附图对本发明的结构作进一步的详述。

图1表达的是一个完整的复合种植牙的全貌，是由牙冠1和连接体4以及种植牙基座11组成，其中牙冠是由PEEK复合材料牙体2和牙冠钛合金骨架3组成，连接体4是由在其中上部有一Φ1.4x1mm的膨大节8，在膨大节的上下均是Φ1.2x0.4mm的螺纹螺栓组成，牙基座11则是由基座钛合金骨架9和PEEK复合材料牙体5以及基座膨胀缝6组成。其中牙冠是由钛合金和95%氧化铝陶瓷纤维、有机硅弹性体、无机填料、聚醚醚酮的复合材料组成，其中有机硅弹性体是苯撑硅橡胶。

图2是牙基座和连接体的组合方式，将复合种植牙的基座置入患者的牙槽骨内，当连接体2下端螺纹7拧入基座时，使基座上的基座膨胀缝6张开呈膨胀螺栓状，从而使牙基座上的聚醚醚酮复合材料牙体和牙槽骨衔接在一起，当连接体下端完全拧入复合种植牙基座时，使连接体的膨大节8刚好与基座的上表面衔紧。

图3是牙冠和连接体的组合方式，连接体与复合种植牙的基座衔接紧密后，将牙冠1与连接体上的螺纹7慢慢地拧入，当连接体上端螺纹完全拧入牙冠内的钛合金骨架3时，微调整个种植牙的方向，使之像自然牙一样的排列在患者的口腔之中。其中，其中牙冠是由钛合金和95%氧化铝陶瓷纤维、有机硅弹性体、无机填料、聚醚醚酮的复合材料组成，其中有机硅弹性体是苯撑硅橡胶。

图4是复合种植牙基座剖面图，它是由由基座钛合金骨架9和PEEK复合材料牙体5以及基座膨胀缝6以及基座内螺纹1组成，在基座的钛合金内孔的40%处，内孔径将逐渐缩小，到基座底部时内孔直径变为0.2mm，但内螺纹的螺距不变。

图5是复合种植牙的牙冠底部、连接体、基座中下部截面图，牙冠的底部截面图是由PEEK复合材料牙体2和牙冠钛合金骨架3组成，牙冠的钛合金呈3x3mm的正方形的截面，内开Φ1.2的孔，同时攻有0.4mm的内螺纹；连接体是由上部有一Φ1.4x1mm的膨大节8，在膨大节的上下均是Φ1.2x0.4mm的螺纹螺栓组成；基座截面是由PEEK复合材料牙体5和牙冠钛合金骨架9组成，牙冠的钛合金骨架呈3x3mm的正方形的截面，内开Φ1.2的孔，同时攻有0.4mm的内螺纹在基座11的钛合金内孔的40%处，内孔孔将逐渐缩小，但内螺纹的螺距不变。

图6为牙基座或/和牙冠的钛合金骨架3与PEEK复合材料相接触表面的正面（a）和侧面图(b)，在钛合金骨架的表面至少有6-9个长为3mm 宽为0.5mm深为0.5mm长方形凹凼12，其排列方式如图所示，其中凹凼上端距钛合金横截面至少为3mm,一方面便于拧紧连接体，二方面在于好调节牙齿的方向。使钛合金与聚醚醚酮复合材料之间更好的粘结在一起，以保证其两种材料之间不分离。当连接体与牙基座拧在一起时，由于牙基座的钛合金骨架内孔的40%处，其基座的内孔将逐渐缩小，在内螺纹的螺距不变的情况下，使牙基座张开一定的角度，就像膨胀螺栓一样使牙基座和牙槽骨很好的衔接在一起，同时牙基座上端有一突出椎体，可以使种植牙的基座放置在牙槽骨的上端，当患者咀嚼的时候，基座所承受的力量可以因放置在牙槽骨的上表面而形成缓冲平面，减少患者刚置入牙基座时的痛苦，还不会在吃食物咀嚼时压迫牙骨槽内的人体神经和造成血液循环不良好，从而造成因种植复合牙引起的各种不适病症，甚至给患者带来更多的痛苦。

具体的安装时：将复合种植牙的基座置入患者的牙槽骨内时，基座呈一螺钉形状，当连接体下端螺纹拧入基座时，使基座膨胀缝张开呈膨胀螺栓状，从而使牙基座上的聚醚醚酮复合材料牙体和牙槽骨衔接在一起，当连接体下端完全拧入复合种植牙基座时，使连接体的膨大部刚好与基座的上表面衔紧。连接体与复合种植牙的基座衔接紧密后，将牙冠与连接体上的螺纹慢慢地拧入，当连接体上端螺纹完全拧入牙冠内的钛合金骨架时，微调整个种植牙的方向，使之像自然牙一样的排列在患者的口腔之中，这样就组成一颗完整的复合种植牙。

有机硅弹性体是苯撑硅橡胶具有优良的耐高温、抗辐射性能，耐高温可达250~300℃，且有良好的介电性能和防潮防霉耐水蒸气等特性，从而为该构件在注塑成型时也不会释放出有毒物质，以达到提高聚醚醚酮韧性的目的。

当连接体与牙基座拧在一起时，由于牙基座的钛合金骨架内孔的40%处，其基座的内孔将逐渐缩小，在内螺纹的螺距不变的情况下，使牙基座张开一定的角度，就像膨胀螺栓一样使牙基座和牙槽骨很好的衔接在一起，同时牙基座上端有一突出椎体，可以使种植牙的基座放置在牙槽骨的上端，当患者咀嚼的时候，基座所承受的力量可以因放置在牙槽骨的上表面而形成缓冲平面，减少患者刚置入牙基座时的痛苦，还不会在吃食物咀嚼时压迫牙骨槽内的人体神经和造成血液循环不良好，从而造成因种植复合牙引起的各种不适病症，甚至给患者带来更多的痛苦。

复合种植牙构件的基座开口便于复合种植牙与牙槽骨之间吻合性能好，成为永久牙基座，同时根据需要更换牙冠。基座最上膨大部位，使复合种植牙可以放置在牙槽骨上，一方面降低因咀嚼时对基座的冲击强度，另一方面提高复合种植牙的使用寿命，从而复合种植牙的使用寿命长达23-24年。复合种植牙连接体膨大节的特征在于一方面防止连接体过多进入牙冠和基座，另一方面，防止因钛合金发生金属疲劳而是连接体断裂不便于取换。

Claims (4)

1.一种复合种植牙构件，由牙冠和连接体以及种植牙基座组成，其特征在于，牙冠由PEEK复合材料牙体和牙冠钛合金骨架组成，连接体是由钛合金制造成Φ1.2x18x0.4mm的螺栓，所述螺栓中上部有一Φ1.4x1mm的膨大节，膨大节的上下均是Φ1.2x0.4mm的螺纹，上端螺栓长4mm，下端螺栓长13mm；复合种植牙基座由基座钛合金骨架和PEEK复合材料以及基座膨胀缝组成。

2.根据权利要求1所述之复合种植牙构件，其特征在于，所述基座的钛合金骨架内孔的40%处，基座的内孔将逐渐缩小，到基座的底端时其内孔直径为0.2mm；而钛合金骨架的截面呈3x3mm的正方形，长度为14mm，在钛合金长度6mm处开一8x0.5mm的口，基座钛合金上端内螺纹为Φ1.2x0.4mm，基座底端钛合金的内螺纹为Φ0.2x0.4mm。

3.根据权利要求1所述之复合种植牙构件，其特征在于，所述牙冠由PEEK复合材料和牙冠钛合金组成，牙冠的钛合金呈3x3mm的正方形的截面，内开Φ1.2的孔，并具有螺距为0.4mm的内螺纹；钛合金的长度为6mm。

4.根据权利要求1所述之复合种植牙构件，其特征在于，所述钛合金骨架表面设置有6-9个长为3mm 宽为0.5mm深为0.5mm长方形凹凼。

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