CN102727318B - 一种口腔种植体-基台连接密封结构 - Google Patents

一种口腔种植体-基台连接密封结构 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种新型的口腔种植体-基台连接结构，种植体颈部自上而下设有上段圆柱孔、中段圆锥孔、定位孔、以及下段螺纹孔；上段圆柱孔与基台间设有厚度0.1~0.5mm的密封环。密封环由医用高分子材料（聚四氟乙烯、硅橡胶、天然橡胶等）制作，连接种植体颈部与基台，可消除基台与种植体之间的微间隙，并可阻隔应力直接向种植体颈部传递，因此具有应力传递和分布可调节的作用，可以降低种植体应力直接传递到皮质骨强度，可以消除或减少皮质骨吸收，有利于种植体周围骨组织的生理改建；同时，这一结构还避免了种植体与基台间微间隙和金属磨削的负面影响，有效避免了皮质骨萎缩和微生物滋生等问题。

Description

一种口腔种植体-基台连接密封结构
技术领域
本发明涉及一种口腔种植体-基台连接密封结构，属于医疗器械领域。
背景技术
口腔种植体装置为目前口腔种植义齿的主要部分。目前口腔种植领域存在的主要问题包括：1、种植体-基台界面骨吸收：经先前研究发现，种植体-基台界面在种植后一年约会发生垂直向1-2mm，水平向1.5mm左右的骨吸收，且与种植体在口腔的暴露相关；2、种植体-基台界面微间隙：尽管现代加工技术日益先进，但种植体与基台结合界面不可避免存在微间隙，此微间隙的存在一方面为种植体内外微生物渗漏提供了通道，另一方造成种植体部件的微动；3、种植体-基台界面机械磨削：种植体部件间的微动造成种植体内面和基台外面的机械磨削，在基台受力时金属细屑可能被“泵出”种植体-基台界面，进入周围软组织，造成软组织变色等问题；4、微间隙周围软硬组织炎症：种植体内腔中可能存在的微生物在“泵效应”作用下经微间隙进入种植体周围软硬组织，造成种植体周围软组织炎症，甚至进而诱发骨吸收。
为了解决骨吸收的问题，专利申请号：200810014755.1，提供了一种口腔种植体装置，其中，基台链接部位与种植体上部结构有微小的间隙，利于牙龈组织或骨细胞进入，在种植体受力后，减少了种植体上部结构的牙槽骨吸收。然而，此专利申请并未明确微小间隙的深度和宽度。在此情况下，发明人研究发现，在较浅而宽的间隙内，可能会有牙龈组织或骨细胞进入，但在长期受较大应力的情况下，这类组织并不能长期稳定存在；而较深或较窄的间隙内，血管不能长入，软组织和骨组织亦无法长期稳定存在。因此，上述专利申请能否达到其所述效果是无法通过其公开内容预知的。同时，该专利申请中提供的种植体装置，仍然存在间隙，不仅无法避免种植体与基台间的微动、磨削以及微生物的滋生问题，还会使皮质骨因长期无应力作用而萎缩。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够有效避免种植体与基台间微动、降低皮质骨吸收、防止微生物滋生的口腔种植体-基台连接密封结构。
本发明提供了一种口腔种植体-基台连接密封结构，种植体颈部自上而下设有上段圆柱孔、中段圆锥孔、定位孔、下段螺纹孔；上段圆柱孔与基台间设有厚度0.1~0.5mm的密封环。密封环的设置，可以用于应力的阻隔，防止种植体颈部/基台之间金属对金属直接接触摩擦，防止磨削和微间隙的产生。
其中，基台和种植体由连接螺杆连接。
进一步地，所述密封环的高度为0.5-5mm。
其中，所述密封环由高弹性的生物医用高分子材料构成。
进一步地，所述生物医用高分子材料的弹性模量为1-1000Mpa。
更进一步地，所述生物医用高分子材料为聚四氟乙烯、硅橡胶或天然橡胶。
其中，中段圆锥孔的圆锥角为2°51′26″~3°00′53″。
本发明口腔种植体-基台连接密封结构，其种植体与基台间设置有特定厚度、深度及一定弹性模量的密封环，此密封环材料的弹性模量与天然牙周膜耐受压应力大小相当，远小于基台和种植体金属，因此牙的生理载荷主要通过基台/种植体锥体部位传入种植体，密封环仅传递少量应力，这样可大大缓解种植体颈部应力集中现象，改变了传统种植体应力的传递方式；通过密封环厚度和高度设计，可以适当的调节种植体周围骨的应力分布，从而改善骨应力环境，降低骨应力集中和屏蔽，使其有利骨生长，减少皮质骨吸收，有利于种植体周围骨组织的生理改建。同时，由于橡胶高弹性能，密封环结构还防止了种植体颈部与基台间的直接接触，消除了微间隙，可有效地避免金属磨削与微间隙导致的皮质骨萎缩和微生物滋生等问题。
附图说明
图1本发明口腔种植体-基台连接密封结构的示意图；
图2图1所示口腔种植体-基台连接密封结构中的种植体结构示意图；
图3图1所示口腔种植体-基台连接密封结构的基台结构示意图；
图4图1所示口腔种植体-基台连接密封结构的连接螺杆示意图；
图5图1所示口腔种植体-基台连接密封结构的组件分解示意图；
其中，10-种植体、11-上段圆柱孔、12-中段圆锥孔、13-定位孔、14-下段螺丝孔、20-基台、30-密封环、40-连接螺杆。
具体实施方式
本发明为一种新型口腔种植体-基台连接密封结构，种植体10颈部自上而下设有上段圆柱孔11、中段圆锥孔12、定位孔13、下段螺纹孔14；上段圆柱孔11与基台20间设有厚度0.1-0.5mm的密封环30；所述密封环30的高度为0.5-5mm。基台20与种植体由连接螺杆40连接。所述密封环由生物医用高分子材料构成。所述生物医用高分子材料的弹性模量为1-1000Mpa。所述生物医用高分子材料为聚四氟乙烯、硅橡胶或天然橡胶。中段圆锥孔12的圆锥角为2°51′26″~3°00′53″。
本发明在种植体与基台间设有密封环，该密封环带来了以下效果：
（1）该密封环所用的医用高分子材料，弹性模量在1-1000Mpa之间，远低于钛及其合金的弹性模量，基台传递的主应力只能通过下部的锥体部分传递到种植体下部，因此可以降低种植体颈部牙槽骨应力集中，避免皮质骨遭受过大应力而发生骨吸收现象，还可避免皮质骨因长时间不受应力而导致的骨萎缩。
由于高分子材料高弹性能，高生物相容性及高生物稳定度，密封环结构能长期稳定存在于种植体内，消除种植体-基台微间隙，并防止了种植体颈部与基台间的直接接触，因此可有效地避免了微间隙与金属磨削导致的皮质骨萎缩和微生物滋生等问题。
（2）本发明将密封环的厚度设为0.1-0.5mm时，能够满足口腔种植体所需要的应力转移的最小且最适合的厚度，大于或小于此范围都不能很好的满足需求；本发明还将密封环的高度设为0.5-5mm，应力将不会直接传导到皮质骨，而是优先传导到疏松多空的松质骨，使得应力分布更加均匀，有利于种植体周围骨组织的生理改建。
（3）发明人还发现，种植体及基台身处狭窄的缺牙区，要求其本身应当且必须具有足够的抗折性能。尤其是与种植体连接的基台部位，其直径较小，且必须是空心结构（用以连接盖帽螺丝）。而专利申请号：200810014755.1中，在种植体与基台之间存在间隙，容易成为受力折断的薄弱环节。而本发明中，以密封环取代了种植体-基台间的间隙，由于密封环能够传导、均匀分布应力，将密封环用于易折断的基台外围，起到了缓冲带作用，并避免了基台与种植体微动而带来的金属与金属间的磨削，具有降低种植体基台折断几率的作用。
上述医用高分子材料可以选择聚四氟乙烯、硅橡胶或天然橡胶。其中，硅橡胶是硅氧烷的聚合物，有较宽的使用温度（-115～315℃），有良好的生理惰性、无毒、无味，能耐高温消毒，有优越的电绝缘性能和耐候性。硅橡胶在航空工业中用于飞机座舱的密封、制作各种软管、发动机部件、垫圈等，是制作医疗器械（如各种引流管等）和人造器官（如心脏瓣膜等）的理想材料。
本发明中，还将中段圆锥孔的圆锥角设为2°51′26″~3°00′53″。由于锥度很小，利用摩擦力的原理，既可以传递一定的扭矩，又因为是锥度配合，可以方便的拆卸。同时，配合种植体精密加工及表面处理技术，圆锥孔内表面及基台外表面之间高度吻合，能达到生物封闭效果，避免种植体腔内外由于“泵效应”发生微生物流动，从而降低种植体周围炎症发生的几率。发明人还发现，若圆锥角大于3°00′53″，可能使得其界面间不能获得足够的摩擦力以固位，从而影响种植体-基台连接的稳定性，甚至发生上部结构脱落，种植失败。反之，若圆锥角过小，可能导致种植体-基台装配、拆卸困难，导致临床操作不便。
在本发明结构中，还可以通过调整基台在种植体内部的延伸深度，使应力传递到不同深度，从而改变了种植体周围应力传导的方式。
综上所述，本发明口腔种植体-基台连接密封结构，其种植体与基台间设置有特定厚度、深度及一定弹性模量的密封环，此密封环材料的弹性模量与天然牙周膜耐受压应力大小相当。当应力超过弹性模量时，密封环将应力转化为内力后，均匀释放或转化为牵张应力，通过基台下部深度的变化可以将应力传导到不同的深度，起到了传导、均匀分布应力的作用，避免种植体应力直接传递到皮质骨，可以消除或减少皮质骨吸收，有利于种植体周围骨组织的生理改建；同时，这一设置还增强了基台的抗折性能，有效避免了皮质骨萎缩和微生物滋生等问题。本发明口腔种植体-基台连接密封结构，可以广泛应用于各种口腔种植装置，弥补现有种植装置在力学传导等各方面的不足。

Claims (5)

1.一种口腔种植体-基台连接密封结构，其特征在于：种植体（10）颈部自上而下设有上段圆柱孔（11）、中段圆锥孔（12）、定位孔（13）、下段螺纹孔（14）；上段圆柱孔（11）与基台（20）间设有厚度0.1~0.5mm的密封环（30），密封环（30）的高度为0.5-5mm。
2.根据权利要求1所述的口腔种植体-基台连接密封结构，其特征在于：所述密封环（30）由生物医用高分子材料构成。
3.根据权利要求2所述的口腔种植体-基台连接密封结构，其特征在于：所述生物医用高分子材料的弹性模量为1-1000Mpa。
4.根据权利要求3所述的口腔种植体-基台连接密封结构，其特征在于：所述生物医用高分子材料为聚四氟乙烯、硅橡胶或天然橡胶。
5.根据权利要求4所述的口腔种植体-基台连接密封结构，其特征在于：中段圆锥孔（12）的圆锥角为2°51′26″~3°00′53″。
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