CN102596094B - 具有改善的骨结合特性的牙植入体 - Google Patents

Abstract

一种牙植入体，其包括具有螺纹牙型(2)的自攻构件(1)，螺纹牙型(2)设置有根部牙侧(2a)和外层牙侧(2b)，在各牙侧内均形成呈凹部(4a、4b)形式的多个凹槽。在螺纹牙型(2)的一圈螺纹的根部牙侧(2a)内所形成的凹部(4a)位于与自攻构件(1)的纵向轴线(A)相隔一段距离处，上述一段距离比同一圈螺纹的外层牙侧(2b)内所形成的凹部(4b)与自攻构件(1)的纵向轴线(A)之间的距离大，由此螺纹牙型(2)的每圈螺纹具有朝植入体的根部(1a)略微倾斜的形状，因此容许提高牙植入体对压载荷的抗压强度以及改善牙植入体在初级稳定性方面的特性。

Description

具有改善的骨结合特性的牙植入体

技术领域

本发明涉及一种牙植入体，特别是涉及一种具有改善的骨结合特性的牙植入体。

背景技术

牙植入体是放置进病人下颌骨内或上颌骨内以支撑一个或多个假牙的人造牙根。植入体通常由钛制成，并包括通过形成合适尺寸的孔而以外科方式插入病人上颌骨和/或下颌骨内的自攻构件。在插入自攻构件之后，开始骨结合过程，即在活性骨与自攻构件之间逐渐建立紧密连接的过程。骨结合过程的有效性根据植入体的形状和表面类型而定。一旦完成骨结合过程，通过直接旋拧或通过二级螺钉(secondary screw)在植入体上安装“基牙”。因此，基牙从牙龈中突出，并形成用于固定假牙的基座、或替代地形成为齿桥。

牙植入体必须能够确保足够的“初级”稳定性，即在牙植入体刚插入后的期间内承受例如咀嚼所引起的载荷而不会相对于骨移动，牙植入体还必须能够确保良好的“次级”稳定性，即在骨结合过程完成之后，随着时间的流逝牙植入体也必须能够稳定而不会更改其相对于骨的位置。

为了提供具有良好初级稳定性的牙植入体，已经研究和发展了很多类型的螺纹，以替代通常为自攻构件的螺纹的已知三角形或梯形螺纹。例如，国际公开文献WO 93/06786公开了一种牙植入体，其中自攻构件具有截头圆锥体形状，并且其中螺纹具有大致垂直于自攻构件的轴线的导引牙侧。这就容许在插入步骤过程中在牙植入体与下颌骨或上颌骨的骨之间具有较大接触表面，因此能够实现大的初级稳定性，以及减小咀嚼过程中骨承受的应力。

国际公开文献WO 2007/074498公开了一种牙植入体，其中自攻构件具有相对于传统植入体的骨-植入体界面而言较大的骨-植入体界面。螺纹牙型包括沿其牙侧以多种方式设置的多个凹槽和/或凸部。这种解决方案容许改善植入体在初级稳定性方面的特性并优化了骨结合过程可用的表面。

次级稳定性反而主要受植入体的表面积大小以及表面处理的影响。事实上已知光滑表面不会促进成骨细胞的生长，由此在制造牙植入体时通常利用专门的粗糙化处理，例如用砂或金属氧化物进行喷砂处理并结合以酸性化合物蚀刻。已知如果植入体设置有粗糙表面，则骨结合过程显著地更快和更有效。

例如，专利EP 552261公开了一种方法，该方法容许在牙植入体上获得适于促进成骨细胞生长的表面处理。由钛或钛合金制成的植入体表面用氧化钛微粒进行喷砂处理，因此获得预定粗糙度，并同时容许通过去除例如因制造植入体所需的机械操作而引起的存在于植入体上的污染因子来清洁植入体表面。

国际公开文献WO 2004/058091公开了一种牙植入体，其设置有适于与病人的上颌骨或下颌骨的骨接合的螺纹。螺纹牙侧设置有一个或多个有助于骨结合过程并随着时间流逝改善植入体稳定性的沟槽。这些沟槽可设置在与植入体的轴线相距相同距离处或不同距离处，并可形成在螺纹的根部牙侧或外层牙侧上或形成在两种牙侧上。

专利申请US 2006/0204930公开了一种具有螺旋线螺纹牙型的牙植入体，其中每圈螺纹的根部牙侧和外层牙侧设置有微结构，这些微结构具有不同形状和横截面并容许增加骨-植入体界面处的表面积。

专利US 5639237公开了一种牙植入体，其具有螺纹部，螺纹部至少部分地设置有羟基磷灰石涂层和多个适于增加骨-植入体界面处的表面积的凹痕，以促进植入体周围的骨生长。

国际公开文献WO 2006/117298公开了一种牙植入体，其螺纹牙型设置有适于增加骨-植入体界面处的表面积的微米级结构和纳米级结构。在植入体的螺纹底径(corediameter)处，在螺纹牙型内形成凹形部分。这些部分适于在生长期间接收骨细胞。

专利申请US 2005/0084820公开了一种牙植入体，其螺纹牙型包括缺口和纵向槽缝。植入体也包括内腔，上述内腔在根部端部处敞开并通过纵向槽缝与螺纹表面连通。植入体的缺口、纵向槽缝以及腔容许保持在对上颌骨或下颚骨钻孔之后留下的骨屑或在自攻过程中产生的骨屑，因此促进新骨组织的生长。

尽管本领域中已知很多类型的牙植入体，但自攻构件的良好初级稳定性和次级稳定性仍是已知植入体的两个主要问题。

事实上，初始稳定性总是在两种需要之间的折衷，这两种需要分别是当插入自攻构件时用于限制旋拧扭距以不要过大施压骨的需要以及在骨上的必要抓握表面的需要。此外，存在基牙和假体不等待骨结合过程完成就固定到植入体的这些越来越多的情况，由此植入体在其最终稳定之前就被以较大强度施压。

次级稳定性反而与骨绕植入体生长的方式严格相关，如上所解释的，次级稳定性强烈地受自攻构件的三维形状以及表面处理类型的影响。

已知牙植入体的又另一问题与骨绕牙植入体生长所需的长时间(即康复时间)相关，这个康复时间目前可估计介于6和8个月之间。康复时间也受自攻构件的总表面积、几何形状以及表面清洁程度的影响，因此代表植入体选择中非常重要的参数。

尽管本领域中已知很多技术方案，但仍旧需要继续改善牙植入体在初级稳定性和次级稳定性方面的特性、以及需要尽可能多得减少康复时间以对病人有利。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种具有改善的骨结合特性并使得克服上述缺点的牙植入体。所述目的由一种牙植入体来实现，其主要特征在第一项权利要求中公开，同时其它特征在其余权利要求中公开。

本发明的牙植入体包括自攻构件，自攻构件包括在其螺纹牙型的根部牙侧和外层牙侧内所形成的呈凹部形式的多个凹槽。这些凹槽设置成，使得在螺纹牙型的每圈螺纹的根部牙侧内所形成的凹部与自攻构件的纵向轴线之间的距离比在同一圈螺纹的外层牙侧内所形成的凹部与自攻构件的纵向轴线之间的距离远。以此方式，螺纹牙型的每圈螺纹具有朝植入体的根部略微倾斜的形状，这容许改善牙植入体的初级稳定性的特性以及提高牙植入体对压载荷的抗压强度。

本发明提供的优点是，由于凹部的构造如同球形帽，因此可以改善在骨结合过程中植入体在次级稳定性方面的特性。

本发明提供的另一优点是，植入体的表面具有已经过特别研究的粗糙度，以促进成骨细胞的生长。通过采用根据本发明的植入体，成骨细胞初始呈现球形形状，然后呈现立方体形状，这已证明有利于并加速骨结合过程。

附图说明

参照附图，本领域技术人员将从本发明实施方式的以下详细和非限制性描述中清楚根据本发明的牙植入体的其它优点和特征，其中：

图1是根据本发明的牙植入体的主视图；

图2是图1的牙植入体的俯视图；

图3是沿图1的线III-III截取的横截面图；

图4是沿图2的线IV-IV截取的纵截面图；以及

图5示出图4的纵向截面的细节图V。

具体实施方式

参见图1、2和3，根据本发明的牙植入体包括适于插入病人的下颌骨或上颌骨内的自攻构件1。自攻构件1包括柱形本体，上述柱形本体具有限定纵向的纵向轴线A。自攻构件1具有位于柱形本体一端处的根部1a，自攻构件1的根部1a用于插入在病人的下颌骨或上颌骨内所形成的孔的底部邻近处。自攻构件1也具有沿纵向设置在柱形本体相对端部处的外层部(cortical portion)1b，自攻构件1的外层部1b适于在自攻构件1插入病人下颌骨或上颌骨内所形成的孔内后，面对病人牙龈。

特别参见图2，自攻构件1包括容座S1，特别是螺纹式容座，容座S1从外层部1b沿着纵向朝根部1a延伸，并适于接收和固定用于支撑假牙(未示出)的基牙(未示出)。自攻构件1还包括第二容座S2，第二容座S2与第一容座S1共轴，并具有适于在自攻构件1安装进下颌骨或上颌骨过程中容许操纵自攻构件1的非圆形横截面。在附图所示的实施方式中，第二容座S2具有六边形横截面。

自攻构件1设置有螺纹牙型2，螺纹牙型2包括面向根部1a的根部牙侧2a和面向外层部1b的外层牙侧2b。

自攻构件1还包括一个或多个腔3，腔3从根部1a沿纵向朝外层部1b延伸，并适于在骨结合过程完成后有助于将自攻构件1保持在骨内。如特别以截面图示出的图3所示，纵向腔3从自攻构件1的底径部开始形成，并沿切向变宽。

图4示出插入例如在病人下颌骨M内所形成的孔B内的图1的自攻构件1的纵截面。如图所示，自攻构件1完全插入该孔内，因此留下用于安装基牙(未示出)的空间，基牙将从牙龈G突出。

自攻构件1的螺纹牙型2包括多个凹槽，上述多个凹槽具有分别在螺纹牙型2的根部牙侧2a和外层牙侧2b内形成的凹部4a、4b形状。根据本发明并参见图5，可以看到，这些凹槽设置在与自攻构件1的纵向轴线A相距不同距离处。特别地，在一圈螺纹的根部牙侧2a内所形成的凹部4a与轴线A的距离大于在同一圈螺纹的外层牙侧2b内所形成的凹部4b与轴线A的距离。这就使得提供朝自攻构件1的根部1a具有微小倾斜度的螺纹牙型2，这已证明适于使自攻构件1比已知牙植入体更有效地承受竖向载荷，例如通过咀嚼而产生的竖向载荷，这是因为它容许使压应力更好地分布并阻止牙植入体相对于孔B移动和/或倾斜。因此这种构造容许改善牙植入体在初级稳定性方面的特性。

在附图所示的实施方式中，螺纹牙型2的每圈螺纹均包括在根部牙侧2a内所形成的单个凹部4a和在外层牙侧2b内所形成的单个凹部4b。然而，可以使自攻构件1具有分别在螺纹牙型2的每圈螺纹的根部牙侧2a和外层牙侧2b内形成的两个或更多凹部4a、4b。

在自攻构件1的螺纹牙型2内所形成的凹部4a、4b呈球形帽形式，并具有在0.1和1mm之间的半径，因此容许限定多个实施方式，并因此能够基于病人健康状况和待替换的牙齿位置选择最合适的自攻构件1。

仍是为了限定多个实施方式，螺纹牙型的螺距可在0.5和3mm之间改变，螺纹牙型2在凹部4a、4b处的最小厚度可在0.1和1mm之间改变。

凹部4a、4b的如同球形帽的构造，使得包括在螺纹牙型2的相邻两圈螺纹之间的骨部以有些类似“老虎钳”的方式被阻挡，这使得在插入步骤刚完成之后以及在骨结合过程期间有效地抵抗自攻构件1与孔B之间的相对运动。

自攻构件1还包括在其螺纹底径处形成的多个凹部6，凹部6优选地也呈球形帽形式。存在的凹部6与在螺纹牙型2的各牙侧内所形成的凹部4a、4b一起，特别是考虑到骨结合过程，容许增加自攻构件1在骨上的抓握区域的数量。

自攻构件1的螺纹牙型2还设置有沿纵向例如通过铣削而形成的多个缺口7。图1和3所示的缺口7在自攻构件1插入孔B内的过程中容许让血块流出，而且也具有旋出螺丝功能，上述旋出螺丝功能在康复阶段特别适合，这时骨结合过程已经开始，但新的骨组织尚未完全填充孔B。

根据本发明的另一方面，自攻构件1的表面可有利地用已知喷砂处理以及随后用一种或多种酸液蚀刻而粗糙化。事实上已知如果牙植入体设置有海绵状表面，则骨结合过程显著地更快和更有效。而且，喷砂处理和用酸液蚀刻使得在植入体制成之后清洁植入体表面，因此去除可能减缓骨结合过程和/或引起骨和/或牙龈不期望地发炎的大部分污染因子。根据本发明，在喷砂处理和蚀刻处理之后可有利地进一步进行等离子清洁处理，因此使污染因子的存在减至最少并有利于骨结合过程。

发明人已经进行了喷砂和用酸液蚀刻的很多测试，并因此确定了容许显著地加速骨结合过程的表面粗糙度的最佳水平。在以下表1中给出根据标准ISO 4287测得的粗糙度的主要参数以及它们的容差。

表1

对实验室样本的很多实验测试已经表明，根据本发明的具有如表格1所示粗糙度等级的表面的牙植入体容许成骨细胞生长以及在大约3至4个月时间内完成骨结合过程，即大致为利用已知牙植入体能实现的康复时间的一半。

为了容许骨结合过程正确地发生，成骨细胞必须发展成初始的球形形状并随后发展成立方体形状。实验测试已显示，成骨细胞的生长模式深受不规则轮廓要素之间的平均间距(RSm)的大小影响，并且与本领域已知的相反，通过利用包括在约60和约95μm之间的RSm，即比已知牙植入体的表面的RSm大得多的RSm，意外地促进了该生长。

Claims (6)

1.一种牙植入体，所述牙植入体包括具有螺纹牙型(2)的自攻构件(1)，所述螺纹牙型(2)设置有根部牙侧(2a)和外层牙侧(2b)，在各牙侧(2a、2b)内均形成呈凹部(4a、4b)形式的多个凹槽，其特征在于，在所述螺纹牙型(2)的一圈螺纹的根部牙侧(2a)内所形成的凹部(4a)位于与所述自攻构件(1)的纵向轴线(A)相隔一段距离处，所述一段距离比所述螺纹牙型(2)的同一圈螺纹的外层牙侧(2b)内所形成的凹部(4b)与所述自攻构件(1)的纵向轴线(A)之间的距离大，并且所述螺纹牙型(2)具有朝所述自攻构件(1)的根部(1a)的倾斜度。

2.如权利要求1所述的牙植入体，其特征在于，所述螺纹牙型(2)还包括在所述自攻构件(1)的螺纹底径处所形成的多个凹部(6)。

3.如权利要求2所述的牙植入体，其特征在于，在所述螺纹牙型(2)的一圈螺纹的根部牙侧(2a)内所形成的凹部(4a)、所述螺纹牙型(2)的同一圈螺纹的外层牙侧(2b)内所形成的凹部(4b)以及在所述自攻构件(1)的螺纹底径处所形成的凹部(6)是球形帽。

4.如权利要求1所述的牙植入体，其特征在于，所述自攻构件(1)的螺纹牙型(2)包括沿纵向形成的多个缺口(7)。

5.如权利要求1所述的牙植入体，其特征在于，所述自攻构件(1)设置有在根部(1a)内所形成的纵向腔(3)。

6.如权利要求1所述的牙植入体，其特征在于，所述自攻构件(1)的表面是粗糙的，且不规则轮廓要素之间的平均间距(RSm)的值在60和95μm之间。