CN107072749A - 超声仪器的超声尖头和使用所述超声尖头的牙科处理方法 - Google Patents

Abstract

一种用于超声仪器的由钛制成的超声尖头(22)，以及一种使用超声尖头的植体周围炎的牙科处理方法，所述超声尖头能够与超声仪器合作操作，从而将超声振动传递至待处理的牙植体(42)的表面，所述植体和所述超声尖头由钛制成。

Description

超声仪器的超声尖头和使用所述超声尖头的牙科处理方法

技术领域

本发明涉及超声牙科仪器。更具体地，本发明提供用于所述仪器的超声尖头。

本发明特别适用于牙植体的牙周处理。

背景技术

近年来，报告了全世界由于牙植体治疗的迅速增加而导致越来越多地出现植体周围疾病。在植体周围炎中，牙植体的与支撑骨骼丧失骨结合的暴露的固定件表面受到细菌生物膜和/或矿化沉积的污染。

为了处理植体周围炎，需要对牙植体的暴露的受污染的固定件表面进行净化。经报道，超声技术是处理植体周围疾病的有效方法。

正如本领域技术人员已知的，目前大多数牙植体由钛制成。然而，钛植体表面上的不同电子势的元素造成固定件侵蚀的风险，并且用于对钛植体的微结构表面进行清理的超声尖头的最佳材料尚未得到适当评估。

此外，用于处理植体周围炎的现有超声仪器并不令人满意。

因此，非常需要一种超声系统，所述超声系统能够对植体进行安全和完全的清理，从而处理植体周围炎。更特别需要这样一种超声尖头，当所述超声尖头安装在超声仪器上时能够获得受感染的牙植体的最佳处理结果。

发明内容

本发明提供了一种使用超声尖头的植体周围炎的牙科处理方法，所述超声尖头能够与超声仪器合作操作，从而将超声振动传递至待处理的牙植体的表面，其中所述植体和所述超声尖头由钛制成。

本发明的方法保证对大多数植体进行安全和完全的清理，从而用于植体周围炎的牙科处理，以及所述处理之后的植体表面的修护。

当以纯钛设计时，如同市面上的大多数牙植体，本发明的尖头有利地避免了植体上的材料转移和表面改变，因此防止了细菌再污染的风险。

在一个具体实施方案中，超声尖头为根据标准ISO 5832-2和ASTM F-67的4级类型。

在一个具体实施方案中，植体表面包括具有多个螺纹的螺纹区域，超声尖头的远端的形状对应于螺纹区域内的每对螺纹之间的凹陷区域的轮廓。

在一个具体实施方案中，超声尖头的结构规格设置成使得所述超声尖头具有落入所述超声仪器的操作频率范围内的唯一共振频率。

在一个具体实施方案中，超声振动传递至植体表面的唯一共振频率在30kHz和34kHz之间。

本发明还提供了一种用于牙植体上的植体周围炎的牙科处理的超声尖头，所述超声尖头能够与超声仪器合作操作，从而以超声频率振动，其中，所述超声尖头由钛制成。

在一个具体实施方案中，超声尖头由根据标准ISO 5832-2和ASTM F-67的4级类型的钛制成。

在一个具体实施方案中，超声尖头的远端形成为具有尖端形状、半球形状和弯曲形状的任一种。

本发明还提供了用于处理植体周围炎的超声系统，所述超声系统包括：

-如上限定的超声尖头；以及

-超声仪器，当所述超声尖头与所述超声仪器机械联接时，所述超声仪器能够操作，从而将超声振动传递至超声尖头。

在一个具体实施方案中，超声系统进一步包括超声发生器，所述超声发生器与所述超声仪器联接，以便向超声仪器供应驱动超声信号，从而引起所述超声尖头的超声振动。

附图说明

下文将参考附图，借助于示例来详细地描述本发明，本发明包括其优选的实施方案和优点：

-图1A和1B为分别显示天然牙和牙植体的横截面图；

-图2为根据本发明的一个具体实施方案的超声系统的图；

-图3为根据本发明的一个具体实施方案的超声仪器的手持件的一部分的示意性纵向截面图；

-图4显示了使用根据本发明的一个具体实施方案的超声尖头处理植体周围炎；

-图5A和5B显示了根据本发明的超声尖头的示例性实施方案；

-图6A和6B显示了根据一个具体实施方案的超声尖头的构造；

-图7显示了根据另一个具体实施方案的超声实施方案，以及

-图8、9和10显示了根据具体实施方案的超声尖头的远端的各种设置。

具体实施方式

虽然本发明容许许多不同形式的实施方案，这些实施方案在附图中显示并且在本文中通过具体实施方案详细描述，应理解本公开被视为例示本发明的原理，并非旨在将本发明限制于所说明的具体实施方案。

列举了许多细节从而便于理解本文描述的实施方案。可以实施示例性实施方案而不使用这些细节。在其它情况下，未详细地描述公知的方法、步骤和部件，以避免模糊所描述的实施方案。

为了简化和清楚地说明，附图标记可以在图中重复从而表示相应或相似的元件。

图1A和1B分别以示意性方式显示了天然牙和牙植体。如图1A所示，牙周组织自然地将骨骼附接至牙齿的齿根表面；它们充当减震器。牙龈组织附接至齿根表面，帮助保护下方骨骼。

如图1B所示，制成大多数牙植体的钛融合至颚骨，从而赋予植体较大的强度和稳定性。更具体地，植体底部处存在的螺纹被设计成改进植体与周围颚骨的附接质量。

然而，牙龈组织不能以与齿根相同的方式而附接至植体；相反牙龈组织通过吸式机构紧密地附接至植体。

牙植体通常具有间隙和腔体(特别是在每个螺纹之间)，病菌可以从口腔渗透进入所述间隙和腔体。在由于细菌感染而引起植体周围的软牙周组织和硬牙周组织发炎的情况下，下方颚骨倾向于竖直和/或水平地退变。植体周围炎是这种破坏性发炎过程，其影响受感染的牙植体周围的软组织和硬组织。在失败植体(受植体周围炎的影响的植体)周围可以发现的牙周致病菌的排列与结合各种形式的牙周疾病所发现的牙周致病菌的排列非常相似。

需要进行适当处理从而清洁受感染的植体表面(除去细菌生物膜和/或矿化沉积等)并且停止发炎，使得支撑骨骼和软组织可以愈合并且在牙植体周围重新生长。

虽然本领域已知使用化学处理，但是要非常经常地使用机械清理(单独或组合)来处理植体周围疾病。

具体地，一直认为超声牙清洁和除垢仪器可用于促进口腔卫生，并且最近用于处理植体周围炎。

已知的超声系统包括手持件(也被称为“超声仪器”)。通常地，在手持件的壳体中设置压电式转换器(或磁致伸缩设备)，从而响应于来自控制单元(即，超声发生器)的驱动超声信号(例如，25KHz或30KHz)来产生超声振动。手持件的远端被构造成使得合适的超声尖头能够安装在其上，优选地以可拆除的方式安装在其上。

手持件的远端被设计成将超声振动传递至超声尖头。还可以将流体(通常为水)从手持件的内部通道供应至超声尖头。在操作中，超声尖头的末端以超声频率振动并且从手持件供应至超声嵌件的流体可以被传递至邻近的牙齿表面、组织或待处理的植体表面。

下文将参考图2至图4和图5A至图5B更详细地描述使用根据本发明的实施例的尖头的超声系统的具体实施方案。

本申请人通过使用各种类型的常规超声尖头的超声仪器对特别在钛牙骨内植体的微结构表面上引发的形态学变化和元素变化进行了全面评估。

用于处理植体周围疾病(更通常用于处理牙植体的受污染表面)的超声仪器所使用的尖头起初由不锈钢制成，最近由塑料合金(例如，Peek^TM)或铜合金制成。还已知由碳制成的尖头，但是所述尖头用于除了处理植体周围疾病之外的应用。然而本申请人发现了与这些常规尖头相关的主要缺点，如下文所解释的。

使用具有由不锈钢制成的常规尖头的超声仪器在钛牙植体上进行清理。还使用例如由碳制成的超声尖头进行试验。使用立体显微镜和扫描电子显微术(SEM)来观察清理之后植体表面(特别是其上形成的螺纹)的形态学变化。在许多情况下，在试验植体上观察到具有微裂纹形成或其它表面劣化的严重的形态学变化。使用常规尖头清理之后，在植体表面(螺纹)上还检测到外来元素。具体地，当使用碳尖头进行植体清理时，发现惊人数量的碳元素。

植体清理之后不希望出现微裂纹等。此外，目前尚未全面理解由于植体表面被外来元素(例如，碳)污染而造成的可能的负面作用。

本发明因此提供了用于超声仪器的超声尖头，所述超声尖头在处理植体周围炎时获得更好的结果，特别是阻止在植体表面上出现机械损伤，并且避免存在上文解释的外来元素。

根据本发明，超声仪器的超声尖头由非合金钛(或纯钛)制成，优选如标准ISO5832-2和ASTM F-67中限定的“4级”类型的钛(在下文中为了清楚起见有时被简称为“4级”)。还参考了标准ASTM B348。

纯钛尖头(优选，4级)可以有利地安装在超声仪器上用于处理植体表面，特别是用于处理和修护植体周围炎。

现在将参考图2至10对本发明的示例性实施方案进行描述。

图2显示了超声系统10，所述超声系统10包括常规类型的控制单元(也被称为超声发生器)12，用于提供例如20至40kHz范围内的超声信号。在一个具体实施方案中，控制单元12可以操作的操作频率范围为28kHz–36kHz。

缆线14包括导体和流动路径，所述导体用于由控制单元12产生的电信号，所述流动路径提供施加至待处理的植体表面的流体(例如水或一些形式的流体抗生素)。

缆线14将控制单元12联接至除垢系统10的手持件(也被称为“超声仪器”)16。

图3为以示意性方式显示手持件16的一部分沿着其纵向轴线的内部设置的横截面图。

手持件16包括壳体18，在所述壳体18中以常规方式设置压电式转换器20。

联接至手持件16的远端16b的是超声尖头22。尖头22的底部(或近端)22a被设置成可拆除地接合手持件16的远端16b，例如借助于本领域技术人员已知类型的常规锁定机构24。

超声尖头22可以从手持件16的远端拆除，用于更换、消毒的目的等。

压电式转换器20在该实施例中位于配重部分26和放大部分28之间。转换器20包括多个陶瓷压电盘30，电触头32插入在所述陶瓷压电盘30之间，从而能够通过来自控制单元12的电信号向压电式转换器20提供电力。压电盘30的堆叠的相反端部受到放大部分28和配重部分26的机械限制。

在该具体的示例中，放大部分28和配重部分26通过轴向预应力杆34连接在一起，所述杆本身具有中央导管36从而朝向手持件16的远端16b输送流体。

正如本领域公知的，在通过控制单元12施加至电触头32的电力的作用下，压电式转换器16适用于产生超声振动。这转而造成与转换器16的远端16b机械联接的超声尖头22的振动运动。赋予超声尖头22的振动的振幅是通过控制单元12传递的电力的函数。

应理解的是，各种不同实施方案的超声仪器可以与超声尖头一起使用，而不偏离本发明的精神和范围。此外，可以使用本领域公知的磁致伸缩系统在手持件的壳体内交替地产生超声振动。

本发明的超声尖头保证了对大多数植体进行安全和完全的清理，从而对植体周围炎进行牙科处理。

当以纯钛设计时，如同市面上的大多数牙植体，本发明的尖头有利地避免了植体上的材料转移和表面改变，因此防止细菌再污染的风险。

本发明的超声尖头可以用于植体周围炎的外科和/或非外科的处理和修护。在一定情况下，不需要外科切入牙龈组织即可接近待处理的植体表面。可以将超声尖头直接施加至可接近的植体表面，从而在感兴趣的区域上进行清理。在该特定情况下，所述处理可以被称为不介入患者的意义上的非外科处理。

另一方面，牙科医生有时需要外科切入牙龈组织从而接近感兴趣的植体表面。在该情况下，所述处理可以被称为介入患者的意义上的外科处理。

已经通过显微镜观察确定了本发明的各种尖头的效果。

本发明因此提供如上限定的超声尖头，该超声尖头可以与超声仪器合作操作，从而用于牙植体上的植体周围炎的牙科处理。

本发明还提供了使用如上限定的超声尖头对植体周围炎进行牙科处理，更具体地，例如之前已经描述的实施方案的所述超声尖头与超声仪器合作操作。

在本发明的一个具体方面，超声尖头由钛制成，优选4级类型(根据标准ISO 5832-2和ASTM F-67)，并且所述处理是处理钛植体表面的受污染表面。

在本发明的一个具体方面，牙科处理包括由超声仪器在超声尖头上赋予超声振动，并且以物理方式将超声尖头施加至植体表面从而进行清理。

图4显示了在牙植体42的表面上使用除垢尖头22处理植体周围炎。

应当适当地选择本发明的超声尖头的形状和尺寸，从而在清洁植体时实现最佳结果。超声尖头的工作端(或远端)22b可以采用各种形状和尺寸。使用具有不同直径的尖头的末端使得能够清理到植体表面上的螺纹44的底部(在每对螺纹44之间形成的凹陷区域46内)，而无论螺纹44的宽度如何。

在一个具体实施方案中，超声尖头包括一个细长构件或多个彼此连接的细长部分。

在一个具体实施方案中，感兴趣的植体表面包括具有多个螺纹的螺纹区域，超声尖头的远端22b的形状对应于螺纹区域内的每对螺纹之间的凹陷区域的轮廓。

在一个具体实施方案中，超声尖头的远端被形成为具有尖端形状、半球形状和弯曲形状的任一种。

图8、9和10显示了根据本发明的具体实施方案的超声尖头的远端的不同设置。

更具体地，图8显示了根据一个具体实施方案的超声尖头60，其中超声尖头60的远端60b具有尖端形状(例如由底部直径D4＝0.3mm和高度L4＝1mm的圆锥部分形成)。该特定形状使得能够容易地接近极小的螺纹间的空间。

图9显示了根据另一个实施方案的超声尖头65，其中其远端65具有直径D5＝0.3mm的半球形状。

图10显示了根据另一个实施方案的超声尖头70，其中其远端70b示出两个彼此相反并且以距离L6＝0.6mm隔开的平坦表面和圆形形状，使得图10中限定的直径D6被设定如下：D6＝0.6mm。

在一个具体实施方案中，超声尖头22的形状具有合适的曲率以便接近植体并且在植体周围经过从而进行总体净化。

例如，形状与图5A所示相似的、向右朝向的尖头特别适用于对中等植体的螺纹进行清理。

形状与图5B所示相似的、向左定向并且具有尖端的尖头特别适用于对窄植体的螺纹进行清理。

在本发明的范围和精神内，当然可以设想许多其它形状。

钛是相对弹性的材料，使得钛不是用于形成超声尖头的直观候选材料。相比而言，钛超声尖头和不锈钢超声尖头的弹性模量(杨氏模量)分别为114GPa和203GPa。弹性越大，其越难以成为超声尖头的远端，从而将超声振动传递至待处理的植体(对于两种情况下相同的接触表面)。

此外，对于相同的几何规格，钛超声尖头显示出比不锈钢超声尖头更高的共振频率。

在一个具体实施方案中，超声尖头的结构(或几何)规格被设置成使得所述超声尖头具有落入超声仪器的操作频率范围内的唯一共振频率。超声尖头振动并且传递至植体表面的唯一共振频率例如在30kHz和34kHz之间。

图6A和6B显示了根据本发明的超声尖头50的示例性实施方案，其中尖头的共振频率在33至34kHz的范围内。在一个具体实施方案中，超声尖头由三个连续部分形成，所述三个连续部分从尖头的近端朝向远端彼此连接。例如如图6A所示，示例性的超声尖头50包括：

-联接部分P1，所述联接部分P1构造成与超声仪器16的锁定机构24机械联接；

-工作部分P3，所述工作部分P3位于超声尖头50的远端50b并且设计成接触待处理的区域从而向其传递超声振动；

-过渡部分P2，所述过渡部分P2是连接联接部分P1和工作部分P3的中间部分。

为了保证本公开的钛超声尖头在最佳条件下将超声振动传递至被处理的牙表面，本申请人已经确定了具体的尺寸规格。

例如考虑图6A和6B中的超声尖头50的实施方案，超声尖头的由过渡部分P2和工作部分P3形成的部分具有圆锥(或截头圆锥)形状，其中底部直径D1在2mm和2.5mm之间(例如，D1＝2.4mm)，远端50b的直径D2在0.2mm和0.8mm之间(例如D2＝0.3mm)。

在一个具体实施方案中，本发明的超声尖头包括在尖头的过渡部分和/或工作部分中形成的多个弯曲部。在一个具体实施方案中，超声尖头包括例如图6B所示的两个弯曲部B1和B2。

还如图6B所示，超声尖头的工作部分P3可以由一个弯曲部形成。

在图6B的实施方案中，弯曲部B1和B2设计如下：

-弯曲部B1：半径R1在2和4mm之间，并且倾斜角α1在120°和130°之间；

-弯曲部B2：半径R2在4和6mm之间。

在图7所示的另一个实施方案中，超声尖头55的整体在相同平面内延伸。超声尖头55从近端55a至远端55b包括三个依次表示为B3、B4和B5的弯曲部。

在图7的实施方案中，弯曲部B3、B4和B5设计如下：

-弯曲部B3：半径R3在2和4mm之间，并且倾斜角α3在135°和140°之间；

-弯曲部B4：半径R4在3和4mm之间，并且倾斜角α4在135°和140°之间；

-弯曲部B5：半径R5在4和6mm之间。

本公开的超声尖头特别适用于牙植体(大多数由钛制成)的预防护理和牙周护理。

Claims (10)

1.一种使用超声尖头的植体周围炎的牙科处理方法，所述超声尖头能够与超声仪器合作操作，从而将超声振动传递至待处理的牙植体的表面，其中，所述植体和所述超声尖头由钛制成。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述超声尖头为根据标准ISO 5832-2和ASTM F-67的4级类型。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，植体表面包括具有多个螺纹的螺纹区域，超声尖头的远端的形状对应于螺纹区域内的每对螺纹之间的凹陷区域的轮廓。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，所述超声尖头的结构规格设置成使得所述超声尖头具有落入所述超声仪器的操作频率范围内的唯一共振频率。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，超声振动传递至植体表面的所述唯一共振频率在30kHz和34kHz之间。

6.一种用于牙植体上的植体周围炎的牙科处理的超声尖头，所述超声尖头能够与超声仪器合作操作从而以超声频率振动，其中，所述超声尖头由钛制成。

7.根据权利要求6所述的超声尖头，其中所述超声尖头由根据标准ISO 5832-2和ASTMF-67的4级类型的钛制成。

8.根据权利要求6或7所述的超声尖头，其中超声尖头的远端形成为具有尖端形状、半球形状和弯曲形状的任一种。

9.一种用于处理植体周围炎的超声系统，所述超声系统包括：

-根据权利要求6至8中的任一项所述的超声尖头；以及

-超声仪器，当所述超声尖头与所述超声仪器机械联接时，所述超声仪器能够操作，从而将超声振动传递至超声尖头。

10.根据权利要求9所述的超声系统，进一步包括超声发生器，所述超声发生器与所述超声仪器联接，以便向所述超声仪器供应20kHz至40kHz范围内的驱动超声信号，从而引起所述超声尖头的超声振动。