CN1054736C - 用于固定在骨组织内的固定元件 - Google Patents

Abstract

一种用于植入骨组织以支承诸如人造关节部件、牙桥或假牙等假体的，大致上为圆柱形的固定元件。所说元件具有两个端部直径互不相同的圆柱形部分。直径较小的那个端部位于所说元件的插入部分，并且两个部分都至少部分地带有螺距相同的螺纹段。

Description

用于固定在骨组织内的固定元件

本发明涉及一种植入的，特别是用于骨组织整合的固定元件，该固定元件主要包括一个由与生物体相容的材料制成的旋转对称的主体，主体的一端将用来支持假体器件、人造关节部件、牙桥结构、假牙等，主体的外表面上带有外螺纹。本发明还涉及一种将这样的固定元件装入上颌骨及颧骨以固定假牙或牙桥结构的方法。

本发明可以方便地用于任何需要双重固定的场合，例如考虑到骨组织、长骨等可能存在缺陷因而需要双重固定的场合，或如再造指关节、腕关节那样，为了固定件的附加姿势固定，需要双重固定的场合。

下面将以固定假牙或牙桥结构的固定器为例描述本发明，但是本发明并不限于这一类应用。

一般说来，处理部分无牙或完全无牙的上颌时，可先在颌骨上钻孔，再用最好是圆柱形的带外螺纹的固定器将固定元件插入这些孔中，以便在这些颌骨上装上单颗假牙或假牙桥，而在后一种情况下，为了将桥结构夹持住，需要在颌骨上使用一个以上的固定器。

在由于患者缺牙达很长时间而导致颌骨已部分吸收的情况下，颌骨的尺寸或夹持力都不足以固定一个或多个固定器，因此即使用所要求的修复器件对患者进行治疗也有可能达不到满意效果，或者患者不愿意冒假牙松动或颌骨骨折的风险，在上述情况下，这种风险是相当大的。

基于上述情况，本发明的目的是提供这样一种固定器，利用该固定器可以将假牙或牙桥结构成功地固定在不能满足这类过程中所要求的尺寸和夹持力的上颌中。另外本发明还可以用于再造关节如指关节和腕关节的固定以得到最佳姿势和最佳固位方式的固定。

通过使用前述的固定元件达到了上述目的，这种固定元件大致上为圆柱形，其相反两侧端部有不同的直径，直径小的端部将要插入颧骨中，并且在这一端部上至少部分地带有螺纹，至少部分地带有螺纹的直径较大的另一端部将要固定在上颌骨中，这两个螺纹部分的螺距相等。

两个螺纹部分可以适当地彼此趋于会合而形成一个具有不同直径的连续的外螺纹。

根据本发明的一个相应实施例，在固定元件两端部的螺纹部分之间可以有一个没有螺纹的中间区。

根据本发明的另一个实施例，在将所述固定元件用于固定假牙或牙桥结构时，将该固定元件设计成其与牙相邻的部分固定在上颌骨中和其远端(插入部分)固定在颧骨中，从而减小上颌骨内的应力。

为了达到这一目的，要适当地选择固定元件的长度，使其与牙齿相邻的那一端固定在上颌骨中，而其插入部分固定在颧骨中，还要在其与牙齿相邻的那一端装上固定假体元件的部件。

最好固定器上起始于其近端的实体延伸部分的直径大于起始于其远端的实体延伸部分的直径，在这两个部分上的外螺纹的外径不同，但远端和近端的外螺纹具有相同的螺距。

固定部件最好包括一个带有内螺纹的孔，以及至少一个支撑假牙或牙桥的区域，所述的孔最好设置在相对于中心轴线有一定角度的位置上。

固定器的中心轴线与固定部件的孔轴线之间的角度更为可取的是介于15°和60°之间，最好是大约45°或者是可以在一适当范围内调整。

在根据本发明的固定器的远端上可以有一个孔和一些从该远端附近部分或从远端向近端方向延伸出若干个穿透的狭缝。使远端稍有倾斜也是可取的。螺纹可设计为自攻丝形式。

根据本发明的另一较佳方式，在远端和近端的外螺纹之间设置一个没有螺纹的中间部分。该中间部分的外径最好与远端螺纹的外径相同。这个中间区域的长度最好比颧骨与上颌骨彼此相对的两个侧面间的距离稍短一些。

根据另外一个实施例，在固定元件上靠近牙齿那端，围绕穿透牙龈的区域放置一块骨膜板，该板是多孔的，厚度介于0.1至0.3mm之间，在板上适当地开一个中心孔，该孔的直径稍大于所述固定元件的最大外径。

本发明还公开了一种将所述固定器安装到颌骨和颧骨上的方法，所述方法包括：

(a)在颌骨上开一个孔；

(b)在颧骨上开一个与颌骨上的孔位于一条直线上的孔，颧骨上的孔直径小于颌骨上的孔的直径，插入一个带有与颧骨上的孔的直径相适合的第一外螺纹和与颌骨上的孔的直径相适合的第二外螺纹的固定器，所述的第一外螺纹有一个起自固定器一端的实体延伸部，所述的第二外螺纹有一个介于固定器的第二端和第一外螺纹之间的实体延伸部，将固定器靠近第一外螺纹的那一端首先插入；

(d)将固定器同时旋入两个孔中；

(e)将已旋入的固定器绕其纵轴旋转以调整其取向，借此将位于固定器的自由端，带有内螺纹的孔置于相对于固定器的纵轴线有一倾角的位置，以便可以正确的解剖位置安装假牙或牙桥；

(f)在固定器上安装假牙或牙桥。

固定器的旋入最好还能起到自攻丝的作用。

下面结合附图的说明和权利要求书可清楚地阐明本发明的目的、特征及优点，当然本发明不限于所示的这些实施例。

在附图中，

图1是显示一个根据本发明第一实施例的固定元件的侧视图；

图2为显示手术后固定元件相对于颌骨和颧骨所处位置的示意图；

图3显示固定元件在手术后就位的另一实施例，该固定元件带有一骨膜板；

图4是图3所示的板的视图。

一般说来，这些图中示出的固定元件大致成圆柱形，并且在其一端，即所谓支承端带有支持部件用以在装入骨内后可直接或间接地接纳假肢体、人造关节部件、牙桥、假牙等。过去也有过这类固定元件的描述，如美国专利US5,064,425显示了一个带有外螺纹的所谓插入端，通过这一插入端使固定元件旋入一个预先钻好的孔中，该孔的直径稍小于固定元件上螺纹的外径。

在这种情况下，螺纹最好是自攻丝的，如美国专利US5,064,425所示范的那样。

为了达到最佳装配及与周围组织的骨性整合，固定元件的外表面上最好带有微凹，这些微凹的尺寸在10至1000nm之间，如美国专利US4,330,891所描述。

在附图中，举出了根据本发明改进的固定元件的多种可能的情形中的一个例子，换句话说，是从有不同的颌骨缺陷的患者的多种可能的情形中举了一个例子说明假牙或牙桥的固定情况。

通过使用建议的这种固定元件，为在颧骨和颌骨中的双重固定提供了可能性。

本发明当然还能用于其他许多场合，例如可以将这种双重固定方法用于长骨的固定。图1所示的固定元件是由一片纯钛制作的，主要由两段相邻的并且排成一条直线的圆柱形部分组成。

图1所示的固定器由一片纯钛制成，主要包括两个彼此相邻并且排成一条直线的圆柱形部分1，2，其中远离颌骨的那部分称为2，靠近颌骨并具有比部分2更大直径的那一部分被称作1。

该固定器的外侧，除从该固定器的近端延伸出并与该圆柱形近端部分1相连的连接部位以外，都加工有螺纹。外螺纹包括位于近端圆柱形部分1上的第一螺纹4和位于远端圆柱形部分2上的第二螺方5。汇合于这两段圆柱形部分之间交界区的螺纹4，5具有相等的螺距。第一螺纹4的内径略微但不是很多地大于第二螺纹5的外径。螺纹4，5都是自攻丝。

一个对称的中心孔(未示出)从远端6延伸出，其延伸长度大约相当于近端部分2长度的一半。两条穿透的狭缝7，8对称地排列在部分2中，并且沿其纵向从位于远端6附近且垂直于中心轴的平面延伸约三个螺距的长度，狭缝7，8使远端部分5的外侧与开在其中的用于传送剥离下来的骨质材料的对称的中心孔之间连通。远端部分2的外侧朝向端部6倾斜(见斜边16)。

将安装部件3装在一个圆柱形的腔内，该圆柱形腔的直径与圆柱形部分1的外径一致。安装部件3具有一个底部9，底部9为圆柱体被一个与圆柱轴线成45°角的平面所切割的形状。底部9的圆柱形底面与同它相汇合的圆柱形近端部分1的近端相连。底部9上最接近于近端圆柱形部分1处有一环形凸缘14，在近端方向上有一环形凹槽15与该凸缘14相连接。底部9的端面10由上述的切割平面确定，并且在它的近端区域与底部9的圆柱形套筒圆滑地连接起来，在朝向该底部远端的方向上，底部9的外围逐渐缩小。由于斜切的缘故，端面10的轮廓基本上是圆形的。端面10的中心有个孔12，该孔沿相对于圆柱形部分1和2的纵轴线(也就是固定器的纵轴线)A成45°角的方向延伸。底部9在孔12处以截头锥体的形状延伸，该截头锥体11沿远离底部9的方向逐渐缩小。截头锥体11的套筒表面13与环形端面10设计用于密封邻接可通过螺纹方式安装在底部上的假牙或牙桥(未示出)。

根据本发明的固定器与活体骨组织相接触的部分具有一个促进整合的表面，此表面最好有10至1000nm的微凹或者相似的表面凹凸点。

开始植入时，先在颧骨上沿与垂直方向(直立人体的纵轴线方向)成45°角的方向开一个孔，该孔径与螺纹4的内径相一致，再在颌骨上与该第一孔成一直线的方向开一个孔，该孔径与螺纹5的内径相一致。随后将固定器的细端6插入上颌骨的孔中，再使固定器的倾斜部件与开在颧骨上的孔衔接上。接着以自攻丝方式将固定器旋转入颧骨的孔中，待螺纹4到这颌骨后，也同样以自攻丝的方式旋入颌骨。当固定器到达足够的插入深度(根据固定器的自由端离颌骨有一适当距离来确定这一深度)时，停止旋入。通过适当的旋转，也就是说绕孔12的纵轴线逆时针或顺时针方向旋转，使带有内螺纹的孔12到达适合的位置(即孔12基本上平行于人体纵轴线的位置)以便安假体。图2简略示出了植入根据本发明的固定器的位置；图2中的O指颧骨，M指上颌骨。

可以在手术后或者愈合期过后安装假牙或牙桥，而在愈合期内，固定器逐渐固定在骨组织中。

固定器的长度以及圆柱形部分1和2以及底部9中孔12的角度要适应每个患者的解剖学要求。根据本发明的固定器所限定的范围将足以满足大多数患者的需要，所说的限定范围包括不同的总长度，不同的圆柱形部分的长度比以及底部9中孔12相对于固定器纵轴线的不同的角度。

也可以将固定器制成两个部件，即一个单独的基座9及一个带有外螺纹的部件1，2。基座与带有外螺纹的部件可以以各种方式相连接，例如，可以在基座9背离孔12的那一端上安装一个对称的中心接头，所述的接头将被旋入位于带外螺纹的部件1的自由端内一个有螺纹的孔中。两个部件都还各有一个平的贴合面以使它们彼此贴合在一起。

在图3所示的根据本发明的第二实施例中，只有近段1′的近端部分有第一外螺纹4′，近段1′的其余部分，即在植入时基本上处在介于上颌M与颧骨Z之间的上颌窦17内的那部分具有抛光表面。因此第一外螺纹4′具有一个延伸部，该延伸部的长度与在植入准备过程中开在上颌骨M上的穿孔的深度基本上相等。远段2′相应地带有第二外螺纹5′。

对如图3所示的这个第二实施例(对图1所示的第一实施例也一样)可以带有骨膜板或薄片20以加强植入物与生物组织的整合，所述骨膜板或薄片20处在带有安装部分3′的近侧段1′的近端区从上颌骨M内的穿孔露出来的位置。骨膜板或薄片20是由薄的纯钛制成的多孔圆片，其厚度最好是介于约0.1mm至约0.3mm之间，并带有一个中心孔，该孔的孔径稍大于固定器的1′，2′，3′中最大的那个外径，以便能将板或薄片20象一个垫圈一样围绕着固定器伸出颌骨的那个部分安装好。在将骨膜18(为了便于理解，图3中将骨膜18的厚度夸大了)部分地从颌骨掀开后，使骨膜薄片20的一面贴着颌骨M的外表面19装进去，再使骨膜18贴着骨膜板或薄片20的另一面折回。骨膜板或薄片20上的那些孔(图3、4未示)是穿透的孔，用以连通板或薄片20的两侧，这些孔的平均直径最好介于约0.1mm至约0.01mm之间。骨膜薄片或板20使固定器在其近端部分加强了固定，从而减少了口腔22与上颌窦17之间贯通的危险。

Claims (12)

1.一种用于植入组织，尤其是骨组织的固定元件，具有一个大体上旋转对称的外形，由生物体能够相容的材料制成，该固定元件的一端即支承端将用来支承假肢体、人工关节组件、牙桥、假牙等，该固定元件的外表面上带有外螺纹，所说固定元件基本上是圆柱形的，它的两端部直径互不相同，直径较小的那个端部位于该固定元件的插入部分，这两个端部至少部分地加工有螺纹，螺纹朝向插入端，两个螺纹部分具有相同的螺距，其特征在于，所述固定元件的长度设计成，固定元件的邻近支承端的部分适合于在上颌骨中固定，远离支承端的那一部分适合于固定在颧骨中。

2.根据权利要求1所述的固定元件，其特征在于，所述两个螺纹部分在所述的具有不同直径的螺纹部分之间的区域汇合而形成一个完整的外螺纹。

3.根据权利要求1所述的固定元件，其特征在于，在固定元件的螺纹部分之间有一个无螺纹的中间区域。

4.根据权利要求1至3中任何一项所述的牙科固定元件，其特征在于，固定元件的直径在起始于其近端的实体延伸部分大于起始于其远端的实体延伸部分，两部分上的外螺纹(4，5)的外径互不相同，但两部分的螺纹具有相同的螺距。

5.根据权利要求4所述的牙科固定元件，其特征在于，固定元件包括一个带有内螺纹的孔(12)和至少一个贴合假牙或牙桥的区域(10，13)，孔(12)的位置相对于中心轴线(A)成一个角度。

6.根据权利要求5所述的牙科固定元件，其特征在于，中心轴线(A)与孔(12)之间的角度介于15°至60°之间，最好是45°左右。

7.权利要求4至6中的任何一项所述的牙科固定元件，其特征在于，固定元件的远端(6)上带有一个孔及一些从远端(6)附近部分或从一端起向近端方向上延伸出的穿透的狭缝(7，8)。

8.根据权利要求4至7中的任何一项所述的牙科固定元件，其特征在于，远端部分的外螺纹(5)和近端部分的外螺纹(4)的螺距相等，远端部分的外螺纹(5)的外径等于或小于近端部分的外螺纹(4)的内径。

9.根据权利要求4至8中的任一项所述的牙科固定元件，其特征在于在近端部分的外螺纹(4)与远端部分的外螺纹(5)之间设置一段没有螺纹的中间区域。

10.根据权利要求4至9中的任何一项所述的牙科固定器，其特征在于，包括一个由纯钛或其它生物可相容的材料制成的、大致上为圆环形的骨膜板或薄片(20)，该板或薄片(20)的内径稍大于固定器(1’，2’，3’)的最大外径。

11.根据权利要求10所述的牙科固定器，其特征在于，骨膜板或薄片(20)上带有一些穿透的孔，这些孔的直径最好在约0.1至约0.01mm范围内。

12.根据权利要求10或11所述的牙科固定器，其特征在于，骨膜板或薄片(20)的厚度在约0.1至约0.3mm之间。

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