CN103565534B - 一种个性化口腔种植体及其设计和加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种个性化口腔种植体的设计和加工技术，属于口腔种植修复治疗领域。种植修复是目前大多数缺牙患者的最佳治疗方式，种植体具有很高的生存率，但种植修复的成功率明显低于种植体的生存率。研究表明，种植体和基台间的连接结构以及基台的固位设计是发生修复后并发症的主要原因。借助口腔数字化技术，设计并加工更具个性化的种植体，有望降低种植修复治疗中并发症的发生率，将种植治疗推动向精细化、个性化方向深入发展。本技术基于患者软硬组织CT数据，利用计算机软件设计个性化的种植体三维大小和形态，采用计算机辅助制作技术加工出钛金属或二氧化锆陶瓷的个性化口腔种植体，以优化种植体设计加工方案，提高种植修复的成功率。

Description

一种个性化口腔种植体及其设计和加工方法

一、技术领域

本发明涉及一种口腔种植体，具体地涉及一种个性化口腔种植体及其设计和加工方法。

二、背景技术

种植修复技术目前已经成为大多数缺牙患者的最佳治疗方法。种植体植入后可获得很高的种植体生存率，能很好地恢复患者的口腔功能，保护口腔软硬组织的稳定和健康，并达到良好的美观效果。但是，种植修复后的成功率明显低于种植体生存率，主要原因在于种植修复后会产生多种类型的并发症，如基台螺丝松动或折断、种植体周围碟形骨吸收、修复体松动或脱落等。种植体和基台间的连接结构以及基台的固位设计是发生修复后并发症的主要原因。

借助口腔数字化技术，设计并加工更具个性化的种植体，有望大幅降低种植修复治疗中并发症的发生率，将种植治疗推动向精细化、个性化方向深入发展。

三、发明内容

本发明提供了一种利用计算机辅助设计和计算机辅助制作技术设计并加工个性化口腔种植体的技术。利用本技术制作的个性化口腔种植体具有以下优势：1、能够精确的匹配患者的颌骨和牙槽嵴粘膜状况，从而充分利用患者的颌骨骨量达到最可靠和最大程度的骨结合，充分利用患者的粘膜组织量并对软组织塑形；2、避免了基台与种植体的连接结构，从而能够避免螺丝松动或折断；3、设计和加工出具有个性化大小和形态的基台，能够最大程度的发挥基台的固位作用，减少修复体松动或脱落的发生率。

本技术的基本思路是：基于患者软硬组织的CT数据，利用计算机软件设计种植体的三维形态和大小，采用计算机辅助制作技术加工出钛金属材料和氧化锆陶瓷材料的个性化口腔种植体。

根据本发明的一个方面，提供一种个性化口腔种植体，包含骨内个性化种植体和骨上个性化基台两个部分，其中，基于患者颌骨和粘膜的个性化特征设计的个性化的种植体骨内部分和骨上个性化基台；种植体骨内部分和骨上个性化基台一体化，没有螺丝、套叠连接结构；所述骨上个性化基台包括基台穿龈部分、基台龈上部分、加力辅助结构，所述基台穿龈部分位于种植体骨内部分的上方，基台龈上部分位于基台穿龈部分的上方，加力辅助结构位于基台龈上部分上方，其中，基台穿龈部分根据患者牙龈厚度和形态、缺牙间隙确定；基台穿龈部分上表面根据牙龈弧度设计；基台龈上部分根据基台穿龈部分以及缺牙间隙大小确定。

可选地，所述种植体骨内部分和骨上个性化基台所用材料为二氧化锆或钛金属。

可选地，所述种植体骨内部分具有自攻螺纹结构。

可选地，所述基台穿龈部分被设计并加工成不同的高度和形态；或所述基台穿龈部分的横截面为卵圆形。

可选地，所述种植体骨内部分被设计并加工成不同的种植体根部尺寸。

可选地，所述骨上个性化基台是具有适合缺牙间隙尺寸的基台。

根据本发明的另一个方面，提供一种个性化口腔种植体的设计和加工方法，包括步骤：

1)CT扫描获得患者的颌面部CT数据；

2)将CT原始数据导入计算机辅助设计软件进行三维重建，获得患者颌骨及软组织的三维图像；

3)基于CT数据，在计算机辅助设计软件中设计个性化种植体的形态和大小，建立不同形态种植体的数据库，以备调用修改使用；

4)个性化口腔种植体的设计包括：具有自攻螺纹结构的种植体骨内部分、基台穿龈部分、基台的龈上部分、加力辅助结构，种植体骨内部分具有自攻螺纹结构，长度和直径根据患者颌骨骨质和骨量确定；基台穿龈部分根据患者牙龈厚度和形态、缺牙间隙确定，横截面为卵圆形；基台穿龈部分上表面根据牙龈弧度设计；基台龈上部分根据基台穿龈部分以及缺牙间隙大小确定；

5)将个性化口腔种植体的数据导出至计算机辅助制作设备控制单元；

6)三维切削制作个性化种植体初胚；

7)如果使用钛金属材料，切削完成后，将种植体骨内部分做酸蚀和喷砂处理以使种植体骨内部分表面粗糙化；基台部分通过打磨抛光使此部分表面光滑；

如果使用二氧化锆材料，切削完成后，再将初胚经过1350℃烧结，冷却后将植体骨内部分通过喷砂使表面粗糙化；基台部分通过打磨抛光使此部分表面光滑；

8)制作好的个性化口腔种植体在无水乙醇中做超声清洗，高温高压消毒灭菌后储存备用。

所述的个性化口腔种植体设计和加工技术包括如下主要内容：

1)CT扫描和三维重建；

2)个性化口腔种植体的计算机辅助设计；

3)个性化口腔种植体的计算机辅助制作；

4)种植体表面粗化处理；

5)超声清洗；

6)高温高压消毒。

本技术的主要机械学优点有：

1)避免以螺丝为主的种植体-基台连接结构的存在，能够提高种植体的机械强度；

2)不使用基台螺丝，能够避免螺丝的松动和折断等种植修复并发症的发生。

本技术所加工种植体的主要生物学优点有：

1)避免了连接结构导致的微间隙，能够减少由于微间隙造成的种植体周围骨吸收；

2)个性化基台的设计，能够更好的塑形牙龈，提高牙龈的美观效果；

3)对于适合的病例，采用非埋入式的一体化基台设计，可以减少手术次数。

四、附图说明

下面结合附图对本技术设计的种植体进一步说明。

图1是计算机辅助设计的个性化一体式种植体设计图。图2是种植体基台部分图。

图中1.种植体骨内部分，2.基台穿龈部分，3.基台龈上部分，4.加力辅助结构。

五、具体实施方式

1)CT扫描获得患者的颌面部断层数据，即颌面部CT数据。

2)将CT原始数据导入计算机软件进行三维重建，获得患者颌骨及软组织的三维图像。

3)基于CT数据，在计算机软件中设计个性化种植体的形态和大小，必要时可以建立不同形态种植体的数据库，以备调用修改使用。

4)个性化种植体的设计包括：具有自攻螺纹结构的种植体骨内部分、基台穿龈部分、基台的龈上部分。种植体骨内部分具有自攻螺纹结构，长度和直径根据患者颌骨骨质和骨量确定。基台穿龈部分根据患者牙龈厚度和形态、缺牙间隙确定，横截面为卵圆形，穿龈部分上表面根据牙龈弧度设计。基台龈上部分根据基台穿龈部分以及缺牙间隙大小确定。

5)将个性化种植体的数据导出至计算机辅助制作设备控制单元，如果选择氧化锆材料切削要根据氧化锆的烧结收缩率对导入的数据做尺寸放大处理。

6)三维切削(钛金属材料或氧化锆材料)制作个性化种植体初胚。

7)如果使用钛金属材料，切削完成后，将种植体的骨内部分做酸蚀和喷砂处理以使种植体骨内部分表面粗糙化；基台部分通过打磨抛光使此部分表面光滑。

如果使用二氧化锆材料，切削完成后，再将初胚经过1350℃烧结。冷却后将植体骨内部分通过喷砂使表面粗糙化；基台部分通过打磨抛光使此部分表面光滑。

8)制作好的个性化种植体在无水乙醇中做超声清洗，高温高压消毒灭菌后储存备用。

Claims (4)

1.一种个性化口腔种植体，包含骨内个性化种植体和骨上个性化基台两个部分，其特征在于：基于患者颌骨和粘膜的个性化特征设计的个性化的种植体骨内部分和骨上个性化基台；种植体骨内部分和骨上个性化基台一体化，没有螺丝、套叠连接结构；所述骨上个性化基台包括基台穿龈部分、基台龈上部分、加力辅助结构，所述基台穿龈部分位于种植体骨内部分的上方，基台龈上部分位于基台穿龈部分的上方，加力辅助结构位于基台龈上部分上方，CT扫描获得患者的颌面部CT数据；基于CT数据，在计算机辅助设计软件中设计个性化种植体的形态和大小，建立不同形态种植体的数据库，以备调用修改使用；其中，基台穿龈部分根据患者牙龈厚度和形态、缺牙间隙确定；基台穿龈部分上表面根据牙龈弧度设计；基台龈上部分根据基台穿龈部分以及缺牙间隙大小确定；所述基台穿龈部分被设计并加工成不同的高度和形态；或所述基台穿龈部分的横截面为卵圆形；所述种植体骨内部分被设计并加工成不同的种植体根部尺寸；所述骨上个性化基台是具有适合缺牙间隙尺寸的基台。

2.如权利要求1所述的一种个性化口腔种植体，其特征在于：所述种植体骨内部分和骨上个性化基台所用材料为二氧化锆或钛金属。

3.如权利要求1所述的一种个性化口腔种植体，其特征在于：所述种植体骨内部分具有自攻螺纹结构。

4.一种个性化口腔种植体的设计和加工方法，其特征在于有以下步骤：

1)CT扫描获得患者的颌面部CT数据；

2)将CT原始数据导入计算机辅助设计软件进行三维重建，获得患者颌骨及软组织的三维图像；

3)基于CT数据，在计算机辅助设计软件中设计个性化种植体的形态和大小，建立不同形态种植体的数据库，以备调用修改使用；

4)个性化口腔种植体的设计包括：具有自攻螺纹结构的种植体骨内部分、基台穿龈部分、基台的龈上部分、加力辅助结构，种植体骨内部分具有自攻螺纹结构，长度和直径根据患者颌骨骨质和骨量确定；基台穿龈部分根据患者牙龈厚度和形态、缺牙间隙确定，横截面为卵圆形；基台穿龈部分上表面根据牙龈弧度设计；基台龈上部分根据基台穿龈部分以及缺牙间隙大小确定；

5)将个性化口腔种植体的数据导出至计算机辅助制作设备控制单元；

6)三维切削制作个性化种植体初胚；

7)如果使用钛金属材料，切削完成后，将种植体骨内部分做酸蚀和喷砂处理以使种植体骨内部分表面粗糙化；基台部分通过打磨抛光使此部分表面光滑；

如果使用二氧化锆材料，切削完成后，再将初胚经过1350℃烧结，冷却后将植体骨内部分通过喷砂使表面粗糙化；基台部分通过打磨抛光使此部分表面光滑；

8)制作好的个性化口腔种植体在无水乙醇中做超声清洗，高温高压消毒灭菌后储存备用。