CN109069230A - 一体化的混合牙植入体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种一体化的牙混合植入体，并且更具体地，涉及一种一体化的牙混合植入体，其具有在螺丝体上形成的开口，从而药物可被注射在所述植入体的植入部位，并且尽管存在所述开口，但是仍展示出优异的植入体机械稳定性。根据本发明的一体化的牙混合植入体能够将药物提供到植入部位周围的区域，从而在所述植入体已经被植入到骨缺乏部位后，诱导所述植入体内部的骨生成，尽管存在所述开口，但是仍具有优异的植入体机械强度，并且通过与假体部分一体化而具有更优异的机械强度，从而所述植入体可用作牙植入体。

Description

一体化的混合牙植入体

技术领域

本发明涉及一种一体化的混合牙植入体(dental implant)，并且更具体地，涉及一种一体化的混合牙植入体，其中在螺丝体处形成的开口能够使药物被注射到植入体的植入部位，并且尽管存在开口部，但是机械稳定性仍是优异的。

背景技术

牙植入体是一种“根”装置，其是在牙科中用于支撑修复物，所述修复物类似于一颗牙齿或一组牙齿以替代缺失的牙。牙植入体、支撑体(abutment)和牙齿假体被共同称为作为缺失的牙的替代物的牙修复物或植入体系统，其类似于一颗牙齿或一组牙齿，(称为“修复物”或“植入体系统”)。牙植入体通常呈现出与真实牙根相似，并且置于颌骨中以替代缺失牙的根部。在植入体表面与周围的颌骨融合(骨整合)后，可安装牙支撑体和牙齿假体(诸如牙冠)、植入体支撑的桥或假牙(denture)。然后牙支撑体和假体允许患者使用修复物咀嚼(也称为咀嚼负荷(masticatory loading))。

将牙植入体放置到患者的颌骨中的过程被称为牙植入，并且它是非常有力的外科手术程序，导致骨-植入体的界面处的骨损伤。在该牙植入过程之后有相对长的愈合期，其持续至少约2-3个月并且可延长到6个月。在愈合期期间，还实现了(1)骨损伤被修复并且用新骨组织替代(主动生物骨重建)；和(2)指导骨向内生长或在植入体表面和植入体周围的骨组织之间融合(骨整合)。如果在任何咀嚼力施加于植入体之前愈合时间过短，则植入体可能由于预先存在的界面骨的骨损伤、弱的新骨组织和具有部分骨整合的不稳定的骨-植入体界面而有失败的风险。施加于未充分愈合的植入体的咀嚼力在骨和植入体表面之间产生过量的微移动(micro-motion)，引起界面处的纤维组织发展，这可能阻断进一步的骨整合并导致植入体系统的最终失败。

为防止或减少任何可能的施加于植入体的直接咀嚼力，在愈合期期间将安装的植入体保护在愈合帽下。在充足愈合期后，进行第二个外科手术以安装支撑体和假体(人造牙冠)。这两个外科手术的组合频繁用于参与牙齿替代缺失的牙齿的植入体系统。

需要牙植入的大多数患者具有多种水平的骨缺乏，其促使发生口腔内并发症，其由于早期拔牙或拔牙后的骨丧失而导致牙齿脱落。例如，拔牙和产生于延迟治疗的失用性萎缩可导致牙槽嵴的丧失。部分口腔重建外科手术可能导致下颌骨的大量欠缺和断开。后上颌的牙齿的拔出有时可使上颌窦(maxillary sinus)的基底过薄。有时，骨增大可能不会将植入体置于具有过于严重的骨缺陷的口腔骨部位。

骨移植外科手术是一种流行的治疗许多严重口腔缺陷中的骨缺乏的方法。自体骨已经被接受作为用于移植同种异体移植物的理想材料，所述同种异体移植物获取自人尸体和动物。然而，这些骨材料带来感染和免疫排斥的风险。另外，通过骨移植过程的骨融合或生长的程度是不确定的和不清楚的。此外，已经报道了许多临床案例在骨移植过程后在骨移植部位的移植后失败。另外，用于骨增大的移植可能将额外的外科手术步骤强加于患者，增加整个治疗成本。

许多研究表明，可引入生长因子以诱导骨增大，并且已经建议骨形态发生蛋白(BMP)作为具有最强的用于刺激骨生长的能力的材料。然而，显示出高BMP剂量导致在植入体旁边的骨增大的过程不受控制。另外，需要可含有并递送BMP分子的载体。植入体附近的大量边缘骨丧失可产生自口腔骨病，包括骨质疏松和在静态咬合(occlusion)和动态咀嚼的高冲击负荷下的植入体周围炎。经常需要修复外科手术以治疗这些植入后并发症。因此，有需要开发一种新的植入策略，其可最小化额外的植入前和植入后外科手术。

韩国专利公开号2014-0143295公开了包括抗微生物涂覆层的牙植入体及其表面处理方法。在以上提及的韩国专利中公开的发明描述了在植入体的表面上涂覆二氧化钛纳米管以防止植入体周围炎，并且在纳米管涂覆层上吸附药物，以在植入程序后流出(eluted)的药物的帮助下避免植入体周围炎。然而，上述发明具有缺点，即流出的药物的量小，由此降低抗微生物效果，并且可能通过纳米管涂覆在植入体和牙槽骨之间发生附着力退化(adhesion degradation)。

美国专利公开号20120141955公开了具有螺丝体的混合牙植入体，所述螺丝体包括具有内腔的中部和一个或多个侧开口。在以上提及的美国专利中公开的发明描述了通过侧开口提供药物以促进植入体周围的骨再生。然而，上述发明具有缺点，即侧开口具有直线形状，由此降低植入体的强度，并且植入体和牙槽骨之间的附着力变弱，由此使植入体的机械稳定性恶化。

美国专利公开号20150230889公开了包括螺丝体的混合牙植入体，所述螺丝体具有以螺旋样形状旋转的同时延伸的一个或多个侧开口。以上提及的美国专利中公开的发明描述了通过侧开口提供药物以由此加速植入体周围的骨再生，所述药物通过上部的开放顶板(ceiling)被注射到中部。然而，上述发明具有缺点，即咀嚼冲击使牙齿连接部和螺丝体部彼此分离，并且以分离类型制造植入体，这降低了机械稳定性。另外，注射的药物随着注射在短时间内扩散，并且作为结果，不能确保诱导骨细胞活化所需的足够时间。

因此，本发明的发明人已经做出广泛努力以解决上述问题，已经开发了一种混合植入体(其包括假体部分和与假体部分一体形成的螺丝体，该螺丝体包括具有开放顶板(ceiling)的上部、中空或用药物载体填充的中部和具有封闭底板(floor)的下部)，并且已经植入了该植入体，并且作为结果，发现了可将药物注射到植入部位周围的区域中，并且尽管存在开口，但植入体仍具有优异的机械稳定性，并且通过将螺丝体与假体部分一体化而展示出更优异的机械强度，由此完成本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一体化的混合牙植入体，其能够使药物被注射到植入体的植入部位，尽管存在开口但仍具有优异的机械稳定性，并且允许螺丝体与假体部分一体形成以展示出更优异的机械强度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种一体化的混合牙植入体，其包括：

(a)螺丝体，其具有在其外表面上形成的外螺纹；和

(b)假体部分，其在其一侧与牙齿假体连接，并且在其另一侧与所述螺丝体一体配置，

其中，所述植入体包括具有开放顶板的上部，具有中空内通道的中部，和具有封闭底板的下部，并且

其中，所述中空内通道包括：

(i)与所述开放顶板连接的上端部，其被配置成接受一种或多种可注射的骨诱导剂；

(ii)在所述封闭底板处终止的下端部；和

(iii)一个或多个侧开口，其被形成为朝着纵向方向以一定角度旋转经过所述外螺纹的多圈，所述角度在30°至60°的范围内，其中，所述侧开口的尺寸被设计成能够使骨向内生长到所述中部的中空内通道中，或使骨从所述中空内通道向外生长到周围的骨，并且所述侧开口与所述中部的中空内通道流体连接，并且

其中，所述植入体的中空内通道包括嵌入其中的药物载体以能够进行连续药物供给。

附图说明

图1是显示根据本发明的混合牙植入体的实施方案的透视图。

图2是显示当从多个方向观察时图1的混合牙植入体的透视图，其中图2(a)是沿图2(b)的线C-C的横向横断面视图，图2(b)是显示图1的混合牙植入体的侧视图，和图2(c)是沿图2(c)的线E-E的纵向侧横断面视图。

图3是混合牙植入体的螺丝体的侧横断面视图。

图4显示将负载骨诱导剂(或骨生长因子)的水凝胶注射到图1的植入体中的情况(a)注射后立即；和(b)部分降解后。

图5a显示出图1的植入体的断裂试验的结果，具体地负载条件按照ISO14801，图5b显示旋进Delrin中的植入体以及装入在固化期间渗透到植入体的侧开口中的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨粘合剂中的植入体的相对强度的图。

图6是本发明的植入体(新植入体)与常规植入体(对照)之间的对比实验的结果，其中图6(a)显示在植入之前植入体的外形，图6(b)显示在植入植入体后6周观察到的常规植入体的一部分，图6(c)显示在植入本发明的植入体后6周、去除覆盖螺丝之前的本发明的植入体的一部分，和图6(d)显示在植入本发明的植入体后6周、去除覆盖螺丝之后的本发明的植入体的一部分。

图7显示对本发明的植入体的侧开口的作用的分析，其中图7(a)显示形成有侧开口的混合牙植入体的实验结果，和图7(b)显示未形成有侧开口的混合牙植入体的实验结果。

图8是在植入植入体后3周观察到的被分别植入到狗下颌骨中的本发明的植入体(新植入体，下面)和常规植入体(传统植入体，上面)之间的对比实验的结果，即两个植入体的部分和用茜素红染色的照片。

图9是在植入植入体后6周观察到的被分别植入到狗下颌骨中的本发明的植入体(新植入体，下面)和常规植入体(传统植入体，上面)之间的对比试验的结果，即两个植入体的部分和用茜素红和钙黄绿素绿染色的照片。

[符号的解释]

20:纵向中心轴 25:径向轴

100:植入体 101:螺丝体

102:上部

102a:上部的外表面

102b:上部的上端

102c:上部的下端

103:中部

103a:中部的外表面

103b:中部的上端

103c:中部的下端

104:下部

104a:下部的外表面

104b:下部的上端

104c:下部的下端

106:侧开口

106a:侧开口的上端

106b:侧开口的下端

107:开放顶板

108:封闭底板

109:外螺纹

110:中空内通道

110a:中空内通道的外表面

111:外螺纹圈

111a:外螺纹圈之间的空间

112:开口之间的角度

113:开口与植入体的纵轴之间的角度

114:开口与螺纹之间的角度

115:旋转平面的宽度 117:基台螺丝

118:插入式螺丝 119:愈合帽

125:旋转平面 127:植入体壳

140:在植入体内的骨生长

150:PMMA

151:渗透到植入体中的PMMA

200:假体部分

200a:假体部分的顶端

200b:假体部分的底端

具体实施方案

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的那些相同的含义。一般地，本文所使用的命名和实验方法(会在以下描述)是本领域中公知的和通常采用的那些。

存在具有牙植入体系统的需要，该系统允许同时发生的骨增大，并且如果需要的话，允许任何植入后治疗。本发明的发明人已经开发了一种混合牙植入体，其包括配置成能够使药物被注射到植入部位的开放型假体部分，和与假体部分一体形成的螺丝体，该螺丝体包括与假体部分一体的上部，中空或填充有药物载体的中部，和具有封闭底板的下部，并且已经使用该混合牙植入体进行了动物实验。作为结果，本发明的发明人已经发现了该混合牙植入体是简单的、便宜的，和可诱导骨再生而无需额外的牙外科手术，并且尽管存在开口，但仍具有优异的机械稳定性。

因此，本发明涉及一种一体化的混合牙植入体，其包括：

(a)螺丝体，其具有在其外表面上形成的外螺纹；和

(b)假体部分，其在其一侧与牙齿假体连接，并且在其另一侧与所述螺丝体一体配置，

其中，所述植入体包括具有开放顶板的上部，具有中空内通道的中部，和具有封闭底板的下部，并且

其中，所述中空内通道包括：

(i)与所述开放顶板连接的上端部，其被配置成接受一种或多种可注射的骨诱导剂；

(ii)在所述封闭底板处终止的下端部；和

(iii)一个或多个侧开口，其被形成为朝着纵向方向以一定角度旋转经过所述外螺纹的多圈，所述角度在30°至60°的范围内，其中，所述侧开口的尺寸被设计成能够使骨向内生长到所述中部的中空内通道中，或使骨从所述中空内通道向外生长到周围的骨，并且所述侧开口与所述中部的中空内通道流体连接，并且

其中，所述植入体的中空内通道包括嵌入其中的药物载体以能够进行连续药物供给。

根据本发明的一体化的混合牙植入体允许注射有效的骨诱导剂以加速骨再生，并且优选地，能够在不进行外科手术干预的情况下治疗与植入体有关的口腔并发症的骨诱导剂，同时植入体系统保持其在植入过程后承受咀嚼负荷的作用。一体化的混合牙植入体不但具有用于注射骨增大剂或其他药剂以在不进行任何额外的外科手术的情况下在植入后的愈合期期间促使在牙植入体的内部和周围的骨再生，而且还起牙植入体的作用。

另外，根据本发明的一体化的混合牙植入体提供了植入体系统的更好的长期机械稳定性。为了本发明的目的，骨诱导剂还可称为“骨生长因子”，其包括一种或多种骨形态发生蛋白(BMP)。此外，药物载体可嵌入植入体的中空内通道中，如果需要的话能够进行连续药物供给。

根据本发明的一体化的混合牙植入体可包括具有一个或多个外螺纹的螺丝体。与假体部分一体的螺丝体包括具有开放顶板的上部、具有中空内通道的中部，和具有封闭底板的下部。中部的中空内通道包括与开放顶板连接的上端部，其被配置成接受一种或多种可注射的骨诱导剂。在一个实施方案中，另外的药剂可在牙植入之前、期间或之后注射。优选地，中部的中空内通道具有范围为约0.5mm至约2.0mm，更优选地约1.0mm至约1.5mm的直径。

根据本发明的一体化的混合牙植入体包括假体部分，其在其一侧与牙齿假体连接，并且在其另一侧与所述螺丝体一体形成。假体部分通常与螺丝体螺纹啮合(screw-engaged)，但是其之间的螺纹啮合可通过咀嚼冲击变松，导致植入体的移动，导致植入体周围炎。因此，优选地，螺丝体和假体部分以一体方式制造。另外，假体部分包括与螺丝体的具有中空内通道的中部连接的内部中央通道，使得药剂或骨诱导剂能够被注射到在假体部分的一侧形成的开口中。此外，药物载体可嵌入在植入体的中空内通道中，如果需要的话能够进行连续药物供给。

在本发明中，侧开口从中部的中空内通道延伸，其以朝着纵向方向以一定角度旋转经过外螺纹的多圈，相对于外螺纹的圈的所述角度在30°至60°的范围内，优选在25°至50°的范围内。侧开口的尺寸可以设计成能够使骨或骨组织向内生长到中部的中空内通道中，和使骨从中空内通道向外生长到周围的骨。优选地，侧开口是螺旋样结构(参见图1至3)，其在沿纵轴20的纵向方向21和径向方向25上具有旋转平面。在径向方向，旋转平面可以是彼此基本上平行的，螺丝体的内表面的宽度与螺丝体的外表面的宽度基本上相同。侧开口的旋转平面125的宽度115可优选在约0.6mm至1.5mm的范围内。

优选地，螺丝体的上部、中部和下部连续位于所述螺丝体的纵向方向。上部与假体部分一体连接，并且可占植入体除假体部分之外的长度的上面40％至50％。邻近上部的中部可占植入体除假体部分之外的长度的中间40％至50％，并且邻近中部的下部可占植入体除假体部分之外的长度的下面10％至20％。

在本发明中，优选地，下部具有圆锥形状，并且可在其前端具有一个或多个自攻切削口(self-tapping cut)。

在本发明中，上部与假体部分一体形成。优选地，上部进一步包括与具有中空内通道的中部连接的插入式螺丝，以在植入后注射骨诱导剂和/或治疗剂。在植入植入体后，插入式螺丝起阻断通过开放的上部结构导致的细菌感染途径的作用，并且如果需要的话起打开植入体的内通道的作用。

在本发明中，骨诱导剂优选地包括一种或多种骨形态发生蛋白。骨诱导剂优选地负载在水凝胶上，然后可在植入期间和/或之后将所述水凝胶注射或引入到中部的中空内通道中。骨诱导剂和/或治疗剂可在植入后被周期性地注射或引入到水凝胶中，而无需额外的外科手术。负载的水凝胶和牙植入体的组合允许受控制地递送骨诱导剂和其他治疗剂，能够以受控的方式进行骨再生，允许骨向内生长到中部的中空内通道中和骨从中空内通道向外生长到周围的骨中。除水凝胶之外的任何载体可填充在中空内通道中。

本发明提供了一体化的混合牙植入体，其包括具有一个或多个侧开口的中空内通道，与具有开放顶端的假体部分一体形成的螺丝体，具有在其中形成的侧开口的中部，和下部。骨诱导剂和其他药物可通过中空内通道引入到植入体的螺丝体中，并且骨再生或增大可通过侧开口在中空内通道内部实现。牙植入体的骨整合从中空内通道进行到周围的骨。植入体可优选地包括具有一个或多个外螺纹的螺丝体。在这种情况下，可没有限制地使用螺丝体的形状。另外，植入体表面可通过等离子喷涂、阳极氧化、蚀刻或喷砂来改造以增加植入体的表面积和骨整合潜力。

在本发明中，一体化的混合牙植入体通过将螺丝体与假体部分200在其一侧一体化来安装。螺丝体和假体部分通常彼此螺旋啮合，但是其之间的螺旋啮合可通过咀嚼冲击变松，导致植入体的移动，导致植入体周围炎。因此，优选地，螺丝体101和假体部分200以一体方式制造。另外，假体部分包括与螺丝体的具有中空内通道的中部连接的内部中央通道，使得药剂或骨诱导剂能够被注射到在假体部分的一侧形成的开口中。在植入后，在没有任何移动的情况下使用骨粘合剂将牙齿假体连接到假体部分。

在本发明中，优选地，牙植入体100的主体(如图1至4所示)具有螺丝体101，该螺丝体101形成有至少一个外螺纹109，其具有相对于纵轴旋转的(优选地基本对称地旋转的)多个圈。螺丝体101的上部102、中部103和下部104连续位于所述螺丝体101的纵向方向。上部102具有开放顶板107，其配制成接受一种或多种可注射的骨诱导剂，优选地还配置成包括其他药剂，诸如抗TNF-α抗体。上部102在纵向方向21上从螺丝体101的上端102b延伸至上部的下端102c。优选地，上部102占植入体除假体部分之外的长度的上面40至50％，其从上端102b开始，至上部102的下端102c终止，如图1所示。更优选地，上部102可在纵向方向上具有在约4mm至5mm的范围内的长度。中部103的范围从中部103的上端103b(其接近或紧邻上部102的下端102c)至中部103的下端103c，并且中部103在纵向方向上占植入体除假体部分之外的长度的中间40至50％。侧开口106的起始端106a邻近或接近中部103的起始端103b，同时侧开口106的下端106b接近中部103的下端103c或在中部103的下端103c处。下部104的范围从下部104的上端104b至下部104的末尾尖端(或下端)104c，并且占植入体除假体部分之外的约10％至约20％。封闭底板108邻近下部104的起始端104b或在下部104的起始端104b处。上部102和中部103的外表面102a和103a是圆柱形并且相对于纵轴20同轴。下部104的外表面104a可优选具有有锥形端的圆锥形状，如图1至4所示。

在本发明中，中部103可具有有一个或多个螺旋形侧开口106的中空内通道110，并且中空内通道110可延伸到开放顶板。形成中空内通道110以允许将可注射的骨诱导剂通过螺丝体101的上部102的开放顶板107引入到嵌入在中部103中的侧开口106中，并且中空内通道110在下部104的封闭底板108处终止。中空内通道110由壳127包围，壳127从中空内通道110的外周界110a(其为中部的内表面)延伸至中部103的外表面103a，这是壳127的厚度。中部103的外表面103a由外螺纹109的圈111和在外螺纹109的圈之间的空间111a组成。中空内通道的直径(也称为中空内通道110的外周界110a的大小)优选地在约0.5至约2.0mm的范围内，优选地在1.0mm至1.5mm的范围内。壳127可优选地具有至少约2mm至约5或6mm的厚度，这取决于植入体的大小。典型的牙植入体大小为与约3.5mm至5.0mm宽和约10mm至15mm长。

在本发明中，侧开口106从中部103的中空内通道110开始在径向方向25上和圆周方向上有角度地延伸，并且以相对纵轴20的一定角度与外螺纹109的多个圈111横向相交。优选地，侧开口106在中部103以相对于纵轴20的给定角度113(优选地在25°至50°的范围内，最优选45°)，和以相对于外螺纹109的圈111的角度114(在30°至60°的范围内，优选地在25°至50°的范围内，最优选45°)在纵向方向21上围绕纵轴20旋转。侧开口106的两个连续的旋转圈106a和106b在圆周方向上以70°至100°范围内的角度112，优选以约90°的角度112彼此延伸(参见图2(a))。优选地，侧开口具有螺旋样结构(图1至4)，在沿纵轴20的纵向方向21上和径向方向25上具有旋转平面125。在径向方向上，旋转平面彼此基本平行，其在螺丝体的内表面上的宽度基本上与在螺丝体的外表面上的宽度相同。侧开口的旋转平面125的宽度115优选在约0.6mm至1.5mm的范围内。

即，旋转平面的宽度115为约0.6mm或更大，或小于1.5mm，优选地在0.7mm至0.9mm的范围内，并且在一个实施方案中，宽度115为约0.79mm。在一个实施方案中，有具有多个圈106a和106b等的一个侧开口106，优选地，以单链的螺旋方式在螺丝体101的中部103中旋转。在一些其他实施方案中，两个或更多个侧开口106沿中部的壳127以螺旋形状形成。

在本发明中，设计侧开口106的尺寸，使得它们使骨诱导剂能够诱导骨组织再生以促进骨通过侧开口106向内生长进入中空内通道110中和骨从中空内通道110向外生长到周围的骨，从而在植入体部位的骨接触可恢复或充分增大用于骨整合，以能够成功植入混合植入体100。与此同时，侧开口106的尺寸设计成保持植入体100的稳定性，从而植入体100能够抵抗插入牙植入部位的冲击和随后的来自咀嚼的咀嚼负荷。

在本发明中，侧开口设计成递送有效药剂以诱导骨再生。预期在整合植入体螺纹的同时，发生骨向内生长至开口内。侧开口以相对于螺纹的圈30°至60°的范围的角度与植入体螺纹横向相交，中空内通道具有在约0.5mm至约2.0mm的范围内的直径，并且在开口之间保持足够的植入体螺纹的圈和间隔以在保持结构稳定性以支撑骨植入的同时允许骨组织再生。

此外，混合植入体系统可用于优异的支架或药物递送装置，其用于在植入后愈合期间的骨再生和其他医药治疗，这会提供植入体系统的更好的长期机械稳定性。

本发明的牙植入体可由钛或其他合适的生物相容性材料制成。钛是优选的材料，因为观察到骨粘附到钛表面(“骨整合”)。合适的钛可以是纯钛或钛合金。可商购的纯钛根据其中含有的碳和铁的量分为四个等级。可商购的钛合金是5级钛。钛6AL-4V(表示含有6％铝和4％钒的钛合金)，其提供了与商业纯钛的骨整合水平相似的骨整合水平，具有更好的拉伸强度和抗断裂性。

在本发明中，植入体100意欲被插入到颌骨中的钻孔中用于永久锚定人造牙齿、牙桥和其他牙齿假体。插入以将植入体的下部104旋入钻孔中开始，直到整个植入体(包括上部102)被旋入颌骨的钻孔中。优选地，牙植入体具有有助于插入植入体的形状，诸如基本上截头圆锥形的、基本上圆柱形的形状(图1c-1e)，或任何其他合适的形状。例如，具有细尖端螺纹的截头圆锥形允许前端被更容易地旋入预先准备的钻孔中，并最初提供更紧的插入或与骨的连接。因此，植入体的外螺纹部分与邻近骨的最初紧密连接可在愈合期间提供植入体的最初机械稳定性。为了本发明的目的，可添加骨粘合剂以增大该最初稳定性。

如本文所使用的，短语“植入体的外螺纹部分”可互换地称为“植入体的螺纹部分”、“植入体螺纹”或“螺丝螺纹”。

在本发明中，上部102具有可选的环(collar)和用于将牙齿假体附接于此附接装置。如图1-4所示，附接装置是上部102的开放顶板107，通过其可引入骨诱导剂和/或其他药剂。开放顶板优选为在内部有螺纹的以接受螺纹插入件，诸如基台螺丝117和在基台螺丝117下面的另外的插入式螺丝118，以防止在植入外科手术期间不想要的外源物质侵入通过中空内通道110，如图3所示。该双螺丝系统可防止在植入后治疗剂上载期间松开基台螺丝时的通过中空内通道的任何感染。不论何时需要注射治疗剂或骨诱导剂时，可容易地拔去插入式螺丝118。在基台螺丝117和插入式螺丝118之间有空隙130，这中断了从基台螺丝117至插入式螺丝118的负载的直接传输，以降低插入式螺丝118的变松的风险。抗生素(一种类型的治疗剂)可填充在基台螺丝117和插入式螺丝118之间的空隙空间130中。除双螺丝系统具有另外的优点空隙空间130之外，基台螺丝117和插入式螺丝118的组合可以在某种程度上作为更长的愈合帽螺丝(还可称为“愈合帽”)一起起作用。类似于图11的愈合帽螺丝119的锥形端，插入式螺丝118的锥形端延伸到中空内通道中，这可通过在植入后制造通过中空内通道内的再生骨组织的路径140，来帮助递送注射的药剂。

在本发明中，植入体的下部104可优选地具有在其前端形成的细尖端圆锥形的一个或多个自攻切削口116，从而帮助将植入体插入到骨组织的钻孔中。细尖端切削口可以是具有带切削刃的切削面的纵向腔，以提供自攻。切削刃可具有多个切削齿。也可使用其他合适类型的自攻切削口。另外，这些切削刃可提供用于骨整合的更大的植入体-骨界面面积。

实施例

以下，会参考实施例进一步详细描述本发明。对本领域具有普通技术的人员显而易见的是，这些实施例仅用作示例说明的目的，并且不被解释为限制本发明的范围。

实施例1：一体化的混合牙植入体的制造

由4级钛制造大小为的植入体。如图1所示，一体制造螺丝体与假体部分(即植入体的上部元件)，并且在植入体的中部形成中空内通道。中空内通道与外部流体连接，并且通过机械方法在中空内通道处形成侧开口，其可以是可注射药物的路径。以具有与外螺纹圈横向相交的螺旋形状的方式以彼此面对的两对(总共四个侧开口)形成侧开口。

实验实施例1：新的混合植入体的机械性能

进行在以上实施例1中制造的混合植入体的机械强度测试。根据国际标准(ISO14801)将新的植入体放置在负载装置上，用于测试该混合牙植入体的机械强度。

另外，为了对比的目的，除在中空内通道处不形成侧开口以外，以与实施例1相同的方式制造植入体，并且测量侧开口对植入体的强度的作用。如表1所示，将静态压缩力施加于放置在负载装置上的植入体上三次直到植入体被损坏。如图7所示，表1示出了不考虑侧开口的存在或不存在，在两个测试组中几乎相等的平均1500N的力值的强度。与此同时，在具有侧开口的植入体处没有出现断裂，但是在不具有侧开口的植入体处发生断裂，并且因此植入体被损坏(图7)。该机械测试结果表明，当强的力施加于具有侧开口的植入体的上部元件时，侧开口起缓冲施加于植入体的冲击的作用。

[表1]

对比实施例1：本发明的植入体和常规植入体之间的机械性能的比较

由4级钛制造在美国专利公开号20050230889中公开的混合牙植入体，并且以与上述实验实施例1中相同的方式使用制造成大小为的植入体进行实验。在钻孔并在聚合物树脂开一个孔后，将一组植入体安装在树脂中(Delrin)。另一组植入体使用在固化过程中渗透到植入体的侧开口中的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨粘合剂(其在骨向内生长至植入体的中空内通道后刺激骨组织的再生)装入(pot)。将静态压缩力施加于被装入的植入体上，直到断裂。PMMA装入的组具有显著高于Delrin组的静态强度(p<0.005,每个组的n＝3)(图5(b))。该机械测试结果表明，骨向内生长至植入体的开口会增加植入体系统的机械稳定性。断裂发生在支撑体连接处，但不发生在植入体内，如通常在传统固体植入体系统中观察到的，其中牙支撑体和植入体螺丝体在静态断裂负载下彼此分离。

如表2所示，对比实施例1的常规植入体表明断裂发生在植入体螺丝和假体的连接部分，并且在导致断裂的强度方面，实施例1中的新的混合牙植入体比对比实施例1中的常规植入体高6倍。

[表2]

实验实施例2：检查混合牙植入体的作用

该研究不但检查了实施例1的混合牙植入体作为功能性支架和局部递送有效剂量的负载于水凝胶中的BMP和药物的作用，而且还检查了其是否能够增强植入的植入体周围的骨再生的数量和质量。

(1)实验受试者

使用体重20～25kg的猎狐犬(约2岁大)。该研究中的所有动物均按照NIH出版物#85-23和实验动物护理和使用指南进行护理。猎狐犬模型在牙植入体-和骨增大-相关研究中已经被广泛接受。

(2)实验方法

去除下颌前磨牙和第一磨牙并且允许两个月的拔牙后愈合。在拔牙当天和拔牙的那天后持续三天向伤口部位施用止痛剂和抗生素。在拔牙后两个月内，在颊切开后，提升全层皮瓣，然后使用环钻在下颌骨中形成孔用于植入，并且将测试组植入体和对照组植入体分成右边和左边，然后植入每个测试组的三个植入体。在植入植入体后，将覆盖螺丝仅连接到测试组植入体，并且将塑料帽覆盖在测试组植入体和对照组植入体两者上，并且缝合切开的部位用于闭合并允许愈合。在外科手术当天和进行外科手术的那天后持续三天向伤口部位施用止痛剂和抗生素，并且外科手术后持续三天供应软食物。然后，提供干食物1或2日，并且在动物的饲养过程中每24小时至少一次观察手术部位。在该测试中使用总共23个植入体(测试组12个，对照组11个， )。

在植入部位进行放射线照相以记录基线植入体周围骨水平。为了标记新形成的骨组织，分别在外科手术后4周和2周静脉内注射茜素红(30mg/kg)和(10mg/kg)和钙黄绿素绿。在3周和6周的愈合后，经由静脉内注射过量氯化钙处死动物。测试的结果分别示于图8和9。

(3)实验结果

如图6所示，可见周围的骨组织没有生长到没有侧开口的植入体中(图6(b))，但是在具有侧开口的植入体中骨组织通过侧开口生长到植入体中，并且生长的骨组织甚至填充在中空内通道中。该骨向内生长到具有侧开口的植入体中用于进一步牢固地连接植入体和周围的骨，因此防止发炎，其包括由于咀嚼冲击造成的植入体移动而产生的植入体周围炎。

另外，如图6(c)所示，可见在甚至在周围的骨向内生长至植入体中之后，需要注射额外的药剂的情况下，当从植入体的上部元件去除覆盖螺丝时(图6(d))，产生用于注射氢气或药物的空间。

如图8和9所示，在植入植入体后三周将茜素红注射到活的成年犬中，并且在植入后六周在处死动物之前注射钙黄绿素绿。测试结果表明用茜素红染色的部位是植入后生长三周的骨组织，并且骨组织在用钙黄绿素绿染色的部位持续生长直到植入后六周。

图8显示在植入植入体后三周将茜素红注射到活的成年犬中后通过染色新生长的骨组织而获得的照片。该照片表示新骨组织在植入后短期时间内生长到中空内通道中。

如图9所示，在植入植入体后三周将茜素红注射到活的成年犬中，并且在植入后六周在处死动物前将钙黄绿素绿注射到相同犬中。该测试结果明显表明用茜素红染色的部位是植入后生长三周的骨组织，并且骨组织在用钙黄绿素绿染色的部位持续生长直到植入后六周。

从图8和9的结果可见，周围的骨组织没有生长到常规植入体中，而周围的骨组织通过侧开口生长到本发明的植入体中，并且骨组织甚至填充到中空内通道中。

工业实用性

根据本发明的一体化的混合牙植入体能够将药物提供到植入部位周围的区域，从而在植入体被植入到骨缺乏部位后诱导植入体中的骨再生，尽管存在开口但是仍具有优异的机械强度，并且允许螺丝体与假体部分一体形成以展示出更优异的机械强度，从而植入体可用作牙植入体。

尽管已经参考具体特征详细描述了本发明，对本领域技术人员会显而易见的是本描述仅用于优选的实施方案，并且不限制本发明的范围。因此，本发明的实质范围会通过所附权利要求及其等同物来限定。

Claims (9)

1.一体化的混合牙植入体，其包括：

(a)螺丝体，其具有在其外表面上形成的外螺纹；和

(b)假体部分，其在其一侧与牙齿假体连接，并且在其另一侧与所述螺丝体一体配置，

其中，所述植入体包括具有开放顶板的上部，具有中空内通道的中部，和具有封闭底板的下部，并且

其中，所述中空内通道包括：

(i)与所述开放顶板连接的上端部，其被配置成接受一种或多种可注射的骨诱导剂；

(ii)在所述封闭底板处终止的下端部；和

(iii)一个或多个侧开口，其被形成为朝着纵向方向以一定角度旋转经过所述外螺纹的多圈，所述角度在30°至60°的范围内，其中，所述侧开口的尺寸被设计成能够使骨向内生长到所述中部的中空内通道中，或使骨从所述中空内通道向外生长到周围的骨，并且所述侧开口与所述中部的中空内通道流体连接，并且

其中，所述植入体的中空内通道包括嵌入其中的药物载体以能够进行连续药物供给。

2.权利要求1的一体化的混合牙植入体，其中，所述螺丝体的上部、中部和下部连续位于所述螺丝体的纵向方向，其中，所述上部占所述植入体除所述假体部分之外的长度的上面40％至50％，其中所述中部占所述植入体除所述假体部分之外的长度的中间40％至50％，并且其中所述下部邻近所述中部并且占所述植入体除所述假体部分之外的长度的下面10％至20％。

3.权利要求1的一体化的混合牙植入体，其中，所述中部的中空内通道具有在0.5mm至2.0mm的范围内的直径。

4.权利要求1的一体化的混合牙植入体，其中，所述侧开口具有在0.6mm至1.5mm的范围内的在所述螺丝体的表面上宽度。

5.权利要求1的一体化的混合牙植入体，其进一步包括延伸到所述中部的中空内通道中的插入式螺丝、愈合帽螺丝或与所述开放顶板连接的基台螺丝，以及在所述植入体的中空内通道中的药物载体。

6.权利要求1的一体化的混合牙植入体，其中，所述下部在其前端包括一个或多个自攻切削口。

7.权利要求1的一体化的混合牙植入体，其中，所述骨诱导剂包括骨形态发生蛋白。

8.权利要求1的一体化的混合牙植入体，其中，进一步包括负载有骨诱导剂的水凝胶，和药物载体。

9.权利要求8的一体化的混合牙植入体，其进一步包括一种或多种治疗剂。