CN102579146A - 一种促进牙种植体-骨界面成骨的体内微振动加载装置 - Google Patents
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Abstract
一种促进牙种植体-骨界面成骨的体内微振动加载装置，其组成是：电磁激振器的电磁激振头的后端固定在支架上，激振头的前端与夹持种植体的夹具固定连接；夹具的夹持面与种植体的基台的表面适配；所述的电磁激振器的激振控制电路的构成是：单片机的控制信号输出端与正弦波信号发生器的输入端相连，正弦波信号发生器的输出端经功率放大器与电磁激振器的输入端相连；电磁激振器的反馈信号输出端经反馈及比较电路与单片机的反馈信号输入端相连；单片机还同时与功率放大器、显示及输入电路相连。该装置能方便地对植入颌骨后的种植体进行微振动加载，产生有利于界面成骨反应的微振动环境，从而促进种植体与骨界面更好的整合，提高其治疗与修复效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于促使牙种植体-骨界面骨形成相关细胞成骨的体内微振动加载装置。
背景技术
牙种植体是用外科手段在上颌或下颌颌骨内植入的人工装置，包括植入体、基台和上部结构。植入体植入颌骨后，与手术预备的骨窝洞壁的骨创面相接触，这一手术造成的骨创面要经历愈合过程后，才能与种植体建立起某种界面关系，明显不同于天然牙根和颌骨的接触方式。20世纪60年代瑞典哥德伯格大学Branemark等学者提出骨整合(Osseointegration)一说，即在光学显微镜下，高分子的、有生命的骨组织直接与种植体表面接触，界面无纤维介入，也叫骨性结合。影响骨性结合形成的直接因素是种植体与骨壁之间的相对活动。牙种植体在口腔内行使功能时，牙种植体-骨界面会承受咀嚼交变应力而产生相对位移极小的运动，即微动，不易察觉，却与种植体的使用寿命有关。除了与传统材料类似的微动磨损和局部疲劳损伤外，微动并不总是破坏界面骨整合。作为有生物活性的骨组织，微动在细胞水平上引起的生物学响应及其对骨整合的影响在很大程度上决定了其界面的综合性能。为与组织水平的微动相区别，申请人将细胞水平上的这种机械刺激力称为微振动(microvibration)。申请人前期通过研究骨形成相关细胞对微振动加载的生物力学响应，发现在颌骨内植入牙种植体的早期，特定条件下的微振动可促使界面骨形成相关细胞成骨。从而牙种植体植入颌骨后，可通过人为对种植体施加特定条件下的微振动参数以促使界面成骨反应，促进种植体与骨界面更好的整合，提高其治疗与修复效果。但目前尚无专门的牙种植体-骨界面成骨的体内微振动加载装置，不方便对牙种植体-骨界面进行微振动加载。
发明内容
本发明的目的就是提供一种促进牙种植体-骨界面成骨的体内微振动加载装置，该装置能方便地对植入颌骨后的种植体进行微振动加载，产生有利于界面成骨反应的微振动环境，以影响界面骨形成相关细胞的增殖活性和功能状态，从而促进种植体与骨界面更好的整合，提高其治疗与修复效果。
本发明实现其发明目的所采取的技术方案是，一种促进牙种植体-骨界面成骨的体内微振动加载装置，其组成是：
电磁激振器的电磁激振头的后端固定在支架上，激振头的前端与夹持种植体的夹具固定连接；夹具的夹持面与种植体的基台的表面适配；
所述的电磁激振器的激振控制电路的构成是：单片机的控制信号输出端与正弦波信号发生器的输入端相连，正弦波信号发生器的输出端经功率放大器与电磁激振器的输入端相连；电磁激振器的反馈信号输出端经反馈及比较电路与单片机的反馈信号输入端相连；单片机还同时与功率放大器、显示及输入电路相连。
本发明的工作过程和原理是：
在种植体植入颌骨的早期，将激振头前端的夹具夹持在已植入颌骨的种植体的基台上；再通过电磁激振器的显示及输入电路，输入并显示激振的加速度(0～5g)、频率(20-100Hz)、振幅(10-100μm)，单片机控制正弦波信号发生器发出相应频率的正弦波信号；功率放大器在单片机的控制下输出相应幅值及频率的正弦波驱动电磁激振头及种植体产生相应加速度、幅值及频率的微振动；使空腔内的种植体与骨界面间形成有利于骨形成相关细胞的成骨反应的微振动环境。微振动过程中，反馈及比较电路对微振动进行反馈控制，实现微振动的自动精确控制。微振动结束后，关闭电源，将夹具从种植体基台上取出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
能方便地对已植入颌骨的种植体进行设定频率、振幅及时间的微振动加载，在种植体-骨界面产生出有利于骨形成相关细胞成骨反应的微振动环境，影响界面的骨形成相关细胞增殖活性和功能状态，从而促进种植体与骨界面更好的整合，提高其治疗与修复效果。
上述的电磁激振头的后端固定在支架上的具体结构是：电磁激振头垂向放置，其后端通过横向的连杆固定在支架上。
下面结合附图和具体的实施方式，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例一的机械部分的结构示意图。
图2为本发明实施例二的机械部分的结构示意图。
图3为本发明实施例电气部分(激振控制装置)的电路原理示意图。
图1、图2中，7为颌骨。
具体实施方式
实施例一
图1、3示出，本发明的一种具体实施方式是，一种促进牙种植体-骨界面成骨的体内微振动加载装置，其组成是：
电磁激振器1的电磁激振头11的后端固定在支架2上，激振头11的前端与夹持种植体5的夹具3固定连接；夹具3的夹持面与种植体5的基台51的表面适配；
所述的电磁激振器1的激振控制电路的构成是：单片机41的控制信号输出端与正弦波信号发生器42的输入端相连，正弦波信号发生器42的输出端经功率放大器45与电磁激振器1的输入端相连；电磁激振器1的反馈信号输出端经反馈及比较电路43与单片机41的反馈信号输入端相连；单片机41还同时与功率放大器45、显示及输入电路44相连。
本例的装置便于对种植体进行侧向(水平)微振动加载。
实施例二
图2-3示出，本实施例的组成与实施例一基本相同，不同的仅仅是：电磁激振头11的后端固定在支架2上的具体结构是：电磁激振头11垂向放置，其后端通过横向的连杆6固定在支架2上。
本例的装置便于对种植体进行垂向微振动加载。
Claims (2)
1.一种促进牙种植体-骨界面成骨的体内微振动加载装置，其组成是：
电磁激振器(1)的电磁激振头(11)的后端固定在支架(2)上，激振头(11)的前端与夹持种植体(5)的夹具(3)固定连接；夹具(3)的夹持面与种植体(5)的基台(51)的表面适配；
所述的电磁激振器(1)的激振控制电路的构成是：单片机(41)的控制信号输出端与正弦波信号发生器(42)的输入端相连，正弦波信号发生器(42)的输出端经功率放大器(45)与电磁激振器(1)的输入端相连；电磁激振器(1)的反馈信号输出端经反馈及比较电路(43)与单片机(41)的反馈信号输入端相连；单片机(41)还同时与功率放大器(45)、显示及输入电路(44)相连。
2.根据权利要求1所述的一种促进牙种植体-骨界面成骨的体内微振动加载装置，其特征在于，所述的电磁激振头(11)的后端固定在支架(2)上的具体结构是：电磁激振头(11)垂向放置，其后端通过横向的连杆(6)固定在支架(2)上。
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