CN105792772A - 具有双重缓冲的牙科植入物 - Google Patents

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Abstract

一种牙科植入物，其具有一实质上圆柱状的实心的基础元件；一支台；一植入物支台结合(IAJ)部分，其在该基础元件的一端将该支台保持在该基础元件，以便该支台能够沿着该基础元件的轴向在预定距离内移动；一第一缓冲器，其适于安装在该支台与该基础元件之间；及一第二缓冲器，其较佳为一弹性体，其被夹在该IAJ部分与该支台中间，其中，当该支台经加压以朝向该基础元件相对地移动时，该第一及第二缓冲器能够提供一阻力，当该支台从该加压释放时，该第一及第二缓冲器提供一反弹回去的力。

Description

具有双重缓冲的牙科植入物
技术领域
本发明涉及一种牙科植入物，特别涉及一种具有用于吸收在咀嚼或咬合期间所产生的冲击力的双重缓冲的牙科植入物。
背景技术
在天然牙齿中，牙周韧带承担着牙齿与颚骨之间的缓冲器的功能，其吸收冲击力并将咬合力均匀地转移至周围骨头。该力的分配与由牙周韧带所引发的微移动相依。由于缺乏牙周韧带，牙科植入物需要直接黏合至骨头，于是在骨头中造成不均匀的应力分配，此可导致植入失败(Quirynen1992)。因为植入物缺乏微移动，大部分的力分配集中在牙槽嵴顶处。在骨头接口处的垂直力集中在嵴区域处，横向力则增加该嵴力分配的量。
US2010/0304334A1公开了一种牙科植入物系统，其包含一具有一井的植入物，及一支台，该支台具有一欲被接收在该锥形井中的柱；在所示出的一个具体实例中，该植入物及支台通过固位(retentive)弹性体产物彼此链接，其让人工牙能够由该支台支撑以便以类似于天然牙齿的方式移动。
发明内容
本申请的发明人在此前的专利申请(PCT/US2013/039366，2013年5月3日提出)中公开了一种牙科植入物，其包含：一实质上圆柱状的中空的基础元件，其包含一在该实质上圆柱状的中空的基础元件中界定出一空间的壁；及多个连通该空间与该壁的外表面的全厚度孔洞；一支台；一植入物支台结合(implant-abutmentjunction)(IAJ)部分，其在该基础元件的一端处以将该支台保持在该基础元件，以便该支台能够沿着该基础元件的轴向在预定距离内移动；及一第一缓冲器，其适于安装在该支台与基础元件之间，用以当该支台经加压以朝向该基础元件相对地移动时提供一阻力，及当该支台从该加压释放时提供一反弹回去的力。在该缓冲的牙科植入物的一个具体实例中，该牙科植入物进一步包含一第二缓冲器，其是一弹性体并夹在该IAJ部分与该支台中间。该PCT/US2013/039366的公开内容以引用的方式被并入本文。
当想要相对小/细的牙科植入物时，先前的中空的植入主体设计会无法承受大的应力/负载。此外，其制造将更困难。因此，有必要设计出一包含具有双重缓冲的实心的植入主体的牙科植入物。
本发明提供一种改进的牙科植入物，其包含：
一实心的基础元件；
一支台；
一植入物支台结合(IAJ)部分，其在该基础元件的一端处以将该支台保持在该基础元件，以便该支台能够沿着该基础元件的轴向在预定距离内移动；
一第一缓冲器，其适于安装在该支台与基础元件间；以及
一第二缓冲器，其适于被夹在该IAJ部分与支台中间；
其中，该第一缓冲器及第二缓冲器是两个分开的元件。
较佳的是，该第一缓冲器及第二缓冲器是一弹性体。
较佳的是，该支台包含一用以接收假牙的接收部分及一连接部分，其中该IAJ部分具有一轴孔，该支台的连接部分具有一直径与该轴孔相应的圆柱杆部分及一从该圆柱杆部分延伸出的扩大端，其中，该圆柱杆部分可滑动地接收在该IAJ部分的轴孔中，且该扩大端从该轴孔的一端突出及该圆柱杆部分的另一端从该轴孔的另一末端突出，其中，该IAJ部分是一分开的部分并螺纹连接至该基础元件的一端，以防该支台的连接部分的扩大端从该IAJ部分的轴孔脱出，其中，该第一缓冲器是一平面弹性体并夹在该支台的连接部分的扩大端与该基础元件的一端中间，该第二缓冲器是一环并安装在该连接部分的圆柱杆部分上且夹在该IAJ部分与该支台的接收部分中间。
较佳的是，该支台包含一用以接收假牙的接收部分及连接部分，其中，该IAJ部分具有一轴孔，该支台的连接部分具有一直径与该轴孔相应的圆柱杆部分及一从该圆柱杆部分延伸出的扩大端，该圆柱杆部分可滑动地接收在该IAJ部分的轴孔中，且该扩大端从该轴孔的一端突出及该圆柱杆部分的另一端从该轴孔的另一末端突出，该IAJ部分是一分开的部分并通过干涉配合连接至该基础元件的一端，以防该支台的连接部分的扩大端从该IAJ部分的轴孔脱出，该第一缓冲器是一平面弹性体并夹在该支台的连接部分的扩大端与该基础元件的一端中间，该第二缓冲器是一环并安装在该连接部分的圆柱杆部分上且夹在该IAJ部分与该支台的接收部分中间。
较佳的是，该支台包含一用以接收假牙的接收部分及一连接部分，其中，该连接部分具有一圆柱杆部分及一从该圆柱杆部分延伸出的扩大的螺纹端，该IAJ部分具有一轴孔，其在接近该轴孔的入口处具有一与该扩大的螺纹端相应的螺纹内壁部分和一接着该螺纹内壁部分具有直径与该扩大的螺纹端相应的平滑内壁部分，该扩大的螺纹端螺旋通过该螺纹内壁部分并进入该轴孔的平滑内壁部分中，该第一缓冲器是一平面弹性体并夹在该支台的连接部分的扩大端与该基础元件的一端中间，该第二缓冲器是一环并安装在该连接部分的圆柱杆部分上且夹在该IAJ部分与该支台的接收部分中间。
较佳的是，本发明的牙科植入物进一步包含一C形或O形扣环，其中，该支台包含一用以接收假牙的接收部分及一连接部分该连接部分具有一圆柱杆部分及一从该圆柱杆部分延伸出的扩大端，该C形或O形扣环安装在该圆柱杆部分上并位于在该支台的扩大端与接收部分之间，该IAJ部分具有一轴孔，其具有一与该C形或O形扣环相应的内壁部分，该C形或O形扣环被该IAJ部分的轴孔的内壁部分弹性地扣留，该第一缓冲器是一平面弹性体并夹在该支台的连接部分的扩大端与该基础元件的一端中间，该第二缓冲器是一环并安装在该连接部分的圆柱杆部分上且夹在该IAJ部分与该支台的接收部分中间。
较佳的是，该实心的基础元件包含一圆柱状的主体，其在与该IAJ部分相对处具有削尖的末端，该圆柱状的主体的外表面提供有螺纹或是平滑的。
当该支台经加压以朝向该基础元件相对地移动时，该第一缓冲器及/或第二缓冲器能够提供一阻力，当该支台从该加压释放时，该第一缓冲器及/或第二缓冲器提供一反弹回去的力。而且，与单缓冲的牙科植入物比较，该双重缓冲的牙科植入物在抗疲劳性测试中显示为极端优秀。
附图说明
图1a示出了根据本发明的第一较佳具体实例所构造的牙科植入物的透视图及截面图。
图1b示出了用于组装该在图1a中示出的牙科植入物的元件/部件的透视图。
图2示出了两个部件的透视图，这两个部件经适应以便彼此螺纹连接而形成示出在图1a中的牙科植入物的支台。
图3示出了根据本发明的第二较佳具体实例所构造的牙科植入物的截面图。
图4-图9示出了根据本发明的其它较佳具体实例所构造的牙科植入物的截面图。
其中：
10基础元件
12削尖的末端
13螺纹
20支台
21接收部分
22连接部分
30植入物支台结合(IAJ)部分
31轴孔
40第一缓冲器
50第二缓冲器
60C形或O形扣环
221圆柱杆部分
222扩大端
311螺纹内壁部分
312平滑内壁部分
具体实施方式
通常，牙科植入物由三种主要构件组成：固定物、支台及假牙，其中，该固定物被植入颚骨中。该支台用于支撑假牙。假牙承担天然牙齿的冠的功能，用来切割/碾磨食物以及将咬合力转移给该支台及固定物。
本发明的牙科植入物的特征及优点
本发明的牙科植入物适用于两种程序：一步/立即负载(immediateloading)及传统的二步植入程序。本发明的牙科植入物的主要特征及其各自的优点简单描述如下：
(1)一牙科植入物，其包含一实心的植入主体、一支台、一IAJ及至少两个如附图中指示出的分开的缓冲器。
(2)该支台包含一接收部分及一连接部分。
(3)该IAJ是一分开的构件，该构件连接(通过干涉配合连接或螺纹/螺柱连接)连接其它构件，并且，当除了植入主体外的任何构件需要维修或置换时，其是可拆卸的(可维修的)。
(4)该IAJ也可包含C形扣环(图7)或O形扣环(图8)及一具有一直径的轴孔，以便该C形扣环或O形扣环弹性地扣留在该轴孔中。
(5)该植入主体表面可以是平坦的或带有螺纹的。
(6)该植入主体的远端可以是平坦的或经削尖的。
导致牙科植入物松开的一个关键因素为在牙根上的不均匀咬合力。如前所述，在天然牙齿中，牙周韧带承担着在牙齿与颚骨间的缓冲垫/缓冲器的功能，吸收冲击力及将咬合力均匀地转移至周围骨头。由于缺乏牙周韧带，该牙科植入物需要直接黏合至骨头，由此造成在骨头中的不均匀的应力分配，从而导致植入失败。
设计引入能够降低应力不均匀地分配在齿槽骨中的负面效应的机制，其包括更均匀地分配应力(避免应力集中点)及更有效地吸收应力(模拟牙周韧带的缓冲功能)。
本发明的缓冲设计包括在该IAJ与支台之间和在该支台与基础元件之间的吸震弹性体缓冲器。该缓冲设计仿真牙周韧带功能，其减低在周围齿槽骨上的冲击效应。所施加在支台上的咬合力可至少部分传送至该缓冲器。
此吸震弹性体较佳为由聚合物基的材料制得，更佳为橡胶基的材料，诸如PTFE、PU、PP等等。此弹性体可有效地吸收冲击(咬合)力，因此减低咬合力在骨头/牙齿上的负面效应。
该弹性体缓冲器可以是单层、实质上平坦、实心的、中空的或多孔板，较佳为呈圆形。该弹性体缓冲器也可以是多层设计。该弹性体缓冲器也可以是一片式U形(或三维碗形)设计。
这些缓冲设计的一个主要优点为全部的缓冲器皆可容易地移除、维修及替换而没有损伤或破坏该植入物的根或周围骨头。该可替换式特征是非常重要的，因为不论是由聚合物还是由金属制成，该缓冲器在使用一段延长的时间时皆需承受机械和/或热疲劳、塑性变形。
当使用可固化或可硬化的缓冲器(例如，通过混合并固化一基质试剂与一硬化剂所制备的聚合物或橡胶型缓冲器)时，该缓冲器材料可在插入IAJ与支台(预形成)之间前固化(预形成)并塑形。该缓冲器材料也可在插入IAJ与支台之间后固化，即，当该缓冲器材料未完全固化及仍然可流动及可塑形时，将该缓冲器材料放在IAJ与支台之间的位置。此就地固化方法的一个优点为该缓冲器在IAJ与支台之间的适配性得以改善，应力分配更为有效及均匀。
实施例
根据本发明的第一较佳具体实例所构造的牙科植入物如图1a及图1b所示，其具有一实质上圆柱状的实心的基础元件10；一支台20；一植入物支台结合(IAJ)部分30，该植入物支台结合(IAJ)部分30设置于该基础元件10的顶端处以将该支台20保持在该基础元件10上，以便该支台20能够沿着该基础元件10的轴向在预定距离内移动。
该支台20具有一用以接收假牙的接收部分21及一连接部分22，其中，该IAJ部分30具有一轴孔31，该支台的连接部分22具有圆柱杆部分221和扩大端222，该圆柱杆部分221的直径与该轴孔31对应，该扩大端222从该圆柱杆部分延伸，其中，该圆柱杆部分221可滑动地接收在该IAJ部分30的轴孔31中，且该扩大端222从该轴孔31的底端突出，以及该圆柱杆部分的顶端从该轴孔31的顶端突出。该IAJ部分30是一分开的部分并螺纹连接至该基础元件10的顶端，以防止该支台20从该IAJ部分30脱出。第一缓冲器40是一由弹性体制得的圆板，在该IAJ部分30螺纹连接至该基础元件10的顶端前，第一缓冲器40被放到该基础元件10的顶端上。该第一缓冲器40夹在该支台20的连接部分22的扩大端222与该基础元件10的顶端中间，当该支台20经加压以朝向该基础元件10相对地移动时，该第一缓冲器40提供一阻力，当该支台20从该加压中释放时，该第一缓冲器40提供一反弹回去的力。
在相对于该IAJ部分30的一端，该实质上圆柱状的实心的基础元件10具有一削尖的末端12，及在其外表面上提供有螺纹13。
该牙科植入物进一步包含一第二缓冲器50，其是一由弹性体制得的环，安装在该连接部分22的圆柱杆部分221上，夹在该IAJ部分30与该支台20的接收部分21中间。该连接部分22的圆柱杆部分221塞入该支台20的接收部分21的底部的相应凹处。可选地，该支台20的连接部分22螺纹连接至该支台20的接收部分21，如图2所示。
根据本发明的另一个较佳具体实例所构造的牙科植入物如图3所示，其与图1a及图1b中示出的第一较佳具体实例类似，不同之处在于支台20及IAJ部分30。如图3所示，该支台20具有一接收部分21及一从该接收部分21的底部一体地延伸出的连接部分22。该连接部分22具有一圆柱杆部分221及一从该圆柱杆部分221延伸出的扩大的螺纹端222。该第一缓冲器40的安装类似于图1a及图1b。该第二缓冲器50是一由弹性体制得的环，其安装在远离连接部分22的扩大的螺纹端222的圆柱杆部分221上。该IAJ部分30具有一轴孔31，其具有一与该扩大的螺纹端222相应的螺纹内壁部分311及一接着该螺纹内壁部分311具有直径稍微大于该扩大的螺纹端222的平滑内壁部分312，其中该扩大的螺纹端222螺旋通过该螺纹内壁部分311及进入该轴孔31的平滑内壁部分312中。
对上述牙科植入物的其它多种改变及修改如图4至图9所示，其中，类似的元件或部件由类似的附图标记表示。
图4中的牙科植入物与图1a及图1b中示出的第一较佳具体实例类似，不同之处在于：该IAJ部分30通过图3中的干涉配合连接取代在图1a及图1b中的螺旋连接至基础元件10。
图5中的牙科植入物与图1a及图1b中示出的第一较佳具体实例类似，不同之处在于IAJ部分30。在图5的具体实例中，该IAJ部分30具有一带螺纹的环状部分，该基础元件10的顶端具有一轴孔31。该轴孔31具有一与该带螺纹的环状部分相应的螺纹内壁部分311及一接着该螺纹内壁部分311具有直径稍微大于该扩大端222的平滑内壁部分312。该IAJ部分30通过该IAJ部分30的带螺纹的环状部分及该轴孔31的螺纹内壁部分311螺纹连接至该基础元件10的顶端。该第一缓冲器40及第二缓冲器50的安装类似于图1a及图1b。
图6中的牙科植入物类似于图5的具体实例，不同之处在于：该接收部分21通过在图6中的螺旋取代图5中或在图1a及1b中的干涉配合连接来连接至该支台20的连接部分22外。
图7中的牙科植入物是类似于图5的具体实例，不同之处在于：该IAJ部分30使用在图7中的干涉配合连接取代在图5的螺旋连接至该基础元件10。
图8中的牙科植入物类似于图3的具体实例。如图8所示，该支台20具有一接收部分21及一从该接收部分21的底部一体地延伸出的连接部分22。该连接部分22具有一圆柱杆部分221及一从该圆柱杆部分221延伸出的扩大端222。该第二缓冲器50是一由弹性体制得的环，其安装在远离该连接部分22的扩大端222的圆柱杆部分221上，然后对该支台20的连接部分22施力以塞入C形或O形扣环60，以便该C形或O形扣环60安装在该圆柱杆部分221上，及该第二缓冲器50夹在该接收部分21与该C形或O形扣环60中间。该基础元件10具有一削尖的末端及一平滑外表面。该IAJ部分30具有一轴孔31，其具有直径稍微小于该C形或O形扣环60的外径。该第一缓冲器40是一由弹性体制得的圆板，其放置在该轴孔31的底部表面上；然后对该支台20与安装在上面的第二缓冲器50及C形或O形扣环60一起施力，以塞入该基础元件10的IAJ部分30的轴孔31中，直到该C形或O形扣环60由该IAJ部分30的轴孔31的内壁部分321弹性地扣留，藉此，该第一缓冲器40夹在该支台20的连接部分22的扩大端222与该基础元件10中间，该第二缓冲器50夹在该基础元件10的IAJ部分30与该支台20的接收部分21中间。该C形或O形扣环60较佳为由高弹性材料制得，更佳为高弹性(高模数)金属材料，以便该扣环在弯曲时发生些微塑性(永久)变形，而使该扣环的装入或移除容易。
图9的牙科植入物类似于图1a及1b的具体实例，不同之处在于支台20。如图9所示，该支台20的连接部分22具有一圆柱杆部分221及一分开的扩大端222，其中，在该IAJ部分30螺纹连接至该基础元件10的顶端前，该分开的扩大端222放置在该第一缓冲器40的顶端上，然后将该圆柱杆部分221塞入该IAJ部分30的轴孔31中并对其施力以通过干涉配合来连接至该分开的扩大端222。
通过疲劳测试比较单缓冲与双重缓冲设计
方法：
除了该缓冲器由弹性体材料(DMGChemisch-PharmazeutischeFabrikGmbH，Hamburg，德国)手工制造外，(通过5轴精密机械加工系统)单缓冲牙科植入物和双重缓冲牙科植入物由4级商业纯钛制造而成。该双重缓冲牙科植入物具有如图1a及1b所示的构造。除了其不具有第二缓冲器50外，该单缓冲牙科植入物与该双重缓冲牙科植入物相同。
根据用于骨内牙科植入物方法的ISO14801-牙科医学-植入物-动态疲劳测试(Dentistry-Implants-Dynamicfatiguetest)，使用液压伺服(servo-hydraulic)型测试系统(EHF-EG，ShimadzuCo.，东京，日本)进行疲劳测试。使用300牛顿作为该负载力(F)。在标称波峰值与此值的10％间正弦地变化该负载。使用10赫兹作为该负载频率(f)。(ISO14801的具体指定的值不超过15赫兹)。该测试在空气中于20至25℃间进行。
结果：
波形式 频率 最大负载 最小负载 疲劳损坏循环
单缓冲器 正弦波 10赫兹 300牛顿 30牛顿 840
双重缓冲器 正弦波 10赫兹 300牛顿 30牛顿 551340
结论：
在此测试中明确地阐明出双重缓冲装置在抗疲劳性上极优于单缓冲装置。
根据上述说明，本领域的技术人员能够容易地确定本发明的基本特征，并且可对本发明进行多种改变及修改以让其适应多种用途及状态而没有离开本发明的精神及范围。因此，其它具体实例也在权利要求书的保护范围内。

Claims (7)

1.一种牙科植入物，其特征在于，该牙科植入物包括：
一实心的基础元件；
一支台；
一植入物支台结合部分，其在该基础元件的一端将该支台保持在该基础元件，以便该支台能够沿着该基础元件的轴向在预定距离内移动；
一第一缓冲器，其适于安装在该支台与基础元件之间；以及
一第二缓冲器，其适于被夹在该植入物支台结合部分与支台中间；
其中，该第一缓冲器及该第二缓冲器是两个分开的元件。
2.根据权利要求1所述的牙科植入物，其特征在于，该第一缓冲器及该第二缓冲器是一弹性体。
3.根据权利要求1所述的牙科植入物，其特征在于，该支台包含一用以接收假牙的接收部分及一连接部分，其中该植入物支台结合部分具有一轴孔，该支台的连接部分具有一直径与该轴孔相应的圆柱杆部分及一从该圆柱杆部分延伸出的扩大端，其中，该圆柱杆部分可滑动地接收在该植入物支台结合部分的轴孔中，且该扩大端从该轴孔的一端突出及该圆柱杆部分的另一端从该轴孔的另一末端突出，其中，该植入物支台结合部分是一分开的部分并螺纹连接至该基础元件的一端，以防该支台的连接部分的扩大端从该植入物支台结合部分的轴孔脱出，其中，该第一缓冲器是一平面弹性体并夹在该支台的连接部分的扩大端与该基础元件的一端中间，该第二缓冲器是一环并安装在该连接部分的圆柱杆部分上且夹在该植入物支台结合部分与该支台的接收部分中间。
4.根据权利要求1所述的牙科植入物，其特征在于，该支台包含一用以接收假牙的接收部分及一连接部分，其中，该植入物支台结合部分具有一轴孔，该支台的连接部分具有一直径与该轴孔相应的圆柱杆部分及一从该圆柱杆部分延伸出的扩大端，该圆柱杆部分可滑动地接收在该植入物支台结合部分的轴孔中，且该扩大端从该轴孔的一端突出及该圆柱杆部分的另一端从该轴孔的另一末端突出，该植入物支台结合部分是一分开的部分并通过干涉配合连接至该基础元件的一端，以防该支台的连接部分的扩大端从该植入物支台结合部分的轴孔脱出，该第一缓冲器是一平面弹性体并夹在该支台的连接部分的扩大端与该基础元件的一端中间，该第二缓冲器是一环并安装在该连接部分的圆柱杆部分上且夹在该植入物支台结合部分与该支台的接收部分中间。
5.根据权利要求1所述的牙科植入物，其特征在于，该支台包含一用以接收假牙的接收部分及一连接部分，其中，该连接部分具有一圆柱杆部分及一从该圆柱杆部分延伸出的扩大的螺纹端，该植入物支台结合部分具有一轴孔，其在靠近该轴孔的入口处具有一与该扩大的螺纹端相应的螺纹内壁部分和一接着该螺纹内壁部分具有直径与该扩大的螺纹端相应的平滑内壁部分，该扩大的螺纹端螺旋通过该螺纹内壁部分并进入该轴孔的平滑内壁部分中，该第一缓冲器是一平面弹性体并夹在该支台的连接部分的扩大端与该基础元件的一端中间，该第二缓冲器是一环并安装在该连接部分的圆柱杆部分上且夹在该植入物支台结合部分与该支台的接收部分中间。
6.根据权利要求1所述的牙科植入物，其特征在于，还包含一C形或O形扣环，其中，该支台包含一用以接收假牙的接收部分及一连接部分，该连接部分具有一圆柱杆部分及一从该圆柱杆部分延伸出的扩大端，该C形或O形扣环安装在该圆柱杆部分上，并位于该支台的该扩大端与接收部分之间，该植入物支台结合部分具有一轴孔，其具有一与该C形或O形扣环相应的内壁部分，该C形或O形扣环被该植入物支台结合部分的轴孔的内壁部分弹性地扣留，该第一缓冲器是一平面弹性体并夹在该支台的连接部分的扩大端与该基础元件的一端中间，该第二缓冲器是一环并安装在该连接部分的圆柱杆部分上且夹在该植入物支台结合部分与该支台的接收部分中间。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的牙科植入物，其特征在于，该实心的基础元件包含一圆柱状的主体，其在与该植入物支台结合部分相对处具有一削尖的末端，该圆柱状的主体的外表面提供有螺纹或是平滑的。
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